引論：我們?yōu)槟砹?篇地鐵車站擾動變形規(guī)律控制范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

１工程概況

１.１工程規(guī)模及環(huán)境特點(diǎn)

鄭州地鐵４號線會展中心站為地下三層１４ｍ雙柱島式結(jié)構(gòu)，垂直原有車站方向布置，車站總長１６７．０２ｍ。１號線會展中心站為地下兩層站，施工時已預(yù)留與４號線換乘條件，既有１號線負(fù)二層底板為現(xiàn)在４號線負(fù)三層中板，１、４號線之間在地下三層實(shí)現(xiàn)換乘，長度為２３．７ｍ。

１.２工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

工程施工涉及地層主要有人工填土、粉土、粉質(zhì)黏土、粉細(xì)砂等土層。本場地地下水位埋深約為９．２ｍ，暗挖段主要位于埋深２０．５～３２．９ｍ的粉砂層，為微承壓水中－強(qiáng)透水層，承壓水頭約５ｍ。

１.３下穿施工設(shè)計(jì)方案

１）１號線車站設(shè)計(jì)和施工時考慮到后期換乘的需要，在換乘節(jié)點(diǎn)位置底板下設(shè)置了兩排８００ｍｍ厚地下連續(xù)墻，底板預(yù)留了打開條件，框架柱下設(shè)置了鋼管柱，鋼管柱下預(yù)留直徑２０００ｍｍ支撐樁，插入基底深度２５ｍ。２）首先對換乘節(jié)點(diǎn)土體進(jìn)行水泥－水玻璃雙液漿注漿加固，下穿１號線暗挖段臨時支護(hù)采用工２０ａ型鋼鋼架，鋼架間距０．５ｍ，鋼架與既有１號線地連墻采用植筋連接，掛設(shè)?８單層鋼筋網(wǎng)，噴射３０ｃｍ厚Ｃ２５混凝土，徑向打設(shè)?２２ｍｍ砂漿錨桿，間距１ｍ×０．５ｍ梅花型布設(shè)，拱腰、拱腳均設(shè)２根?４２ｍｍ鎖腳錨管，長度為３．０ｍ。采用上下臺階法開挖，臺階距離按５ｍ控制。３）暗挖施工采用分部導(dǎo)洞作業(yè)，具體施工步序如圖１：（ａ）上下臺階開挖左側(cè)部分，做中隔墻及噴混；（ｂ）施工左邊底板及側(cè)墻結(jié)構(gòu)；（ｃ）上下臺階開挖右側(cè)部分，施作中隔墻及噴混；（ｄ）施工右側(cè)底板及側(cè)墻；（ｅ）上下臺階分部開挖中部，施工中部底板；（ｆ）拆除中隔墻，施工結(jié)束。

２下穿施工數(shù)值模擬及變形分析

２.１數(shù)值計(jì)算模型

為預(yù)測下穿施工過程中既有結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律和量值，尋找施工變形的關(guān)鍵控制工況，為后期施工方案優(yōu)化和技術(shù)比選提供理論依據(jù)，研究中采用有限差分程序?qū)ο麓┦┕み^程進(jìn)行了三維數(shù)值模擬。根據(jù)工程實(shí)際情況，建立模型，共剖分５９１０３９個單元。地面設(shè)置為自由端，其他面采用法向約束。根據(jù)地勘資料和結(jié)構(gòu)材料屬性，確定地層和結(jié)構(gòu)物理力學(xué)參數(shù)。

２.２施工過程數(shù)值模擬

１）下穿既有線工程主要包括端頭井基坑施工、暗挖下穿與４號線主體結(jié)構(gòu)施工。２）下穿段采用由南向北的施工。３）暗挖段施工模擬時，開挖方法為六導(dǎo)洞上下臺階法，并施作噴混、支撐，導(dǎo)洞開挖完成后施作換乘站混凝土底板及側(cè)墻。

２.３下穿施工對既有車站軌道道床變形影響

１）既有線道床隆沉變形。新建車站施工對既有車站道床軌道豎向位移的影響，可通過監(jiān)測既有車站左（北側(cè)）、右（南側(cè)）兩條線路上４條軌道位置處節(jié)點(diǎn)的豎向位移，得出原有線路在作業(yè)過程中軌道變化情況。２）既有線路道床水平變形。暗挖下穿施工時，道床水平變形出現(xiàn)回彈減小現(xiàn)象；４號線主體結(jié)構(gòu)施工后，受其自重和結(jié)構(gòu)特征影響，道床產(chǎn)生指向端頭井方向變形，變形值增大，但量值微小，最大水平值為０．３８ｍｍ。６６

３暗挖下穿既有車站變形控制基準(zhǔn)

３.１基于既有線行車安全的結(jié)構(gòu)變形控制標(biāo)準(zhǔn)

《城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全技術(shù)保護(hù)規(guī)范》（ＣＪＪ／Ｔ２０２－２０１３）中對外部工程施工引起的既有軌道及地鐵隧道結(jié)構(gòu)允許變形做出如表１所示規(guī)定。

３.２基于既有車站結(jié)構(gòu)安全的變形控制標(biāo)準(zhǔn)

不同施工階段極限狀態(tài)下所對應(yīng)的最大豎向變形統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表２所示。從計(jì)算結(jié)果可以看出，施工過程中，既有車站結(jié)構(gòu)底板隆起控制最不利階段為端頭井基坑開挖階段，允許隆起限值為９．８ｍｍ；沉降控制最不利階段為暗挖下穿施工完成階段，允許沉降限值為２０．９ｍｍ。根據(jù)表２計(jì)算結(jié)果，并假定既有車站軌道變形與道床結(jié)構(gòu)一致，由數(shù)值計(jì)算得到各施工階段極限狀態(tài)下對應(yīng)的軌道差異變形，如表３所示。３）下穿施工位移管理標(biāo)準(zhǔn)。將端頭井基坑開挖施工和下穿施工作為關(guān)鍵施工控制工況，并制定“雙控型”變形控制標(biāo)準(zhǔn)。為安全起見，施工過程中可將道床最大允許沉降１５ｍｍ、最大隆起５ｍｍ和軌道最大允許軌向高差１．５ｍｍ、最大允許橫向高差２．０ｍｍ作為施工控制限值，采用極限位移值的７０％作為施工過程相應(yīng)的預(yù)警值，實(shí)現(xiàn)施工過程位移（變形）分級管理。

４下穿施工變形現(xiàn)場監(jiān)測

４.１道床變形測點(diǎn)布置

為保證施工安全，選擇下穿段上部１號線結(jié)構(gòu)ＤＫ２５＋０９３～ＤＫ２５＋２０８之間１１５ｍ范圍，對施工期間道床沉降進(jìn)行了實(shí)時監(jiān)測，共布設(shè)了２１個監(jiān)測斷面、４２個測點(diǎn)。
４.２數(shù)值模擬結(jié)果現(xiàn)場印證

選擇暗挖段施工結(jié)束后道床沉降變形為對比指標(biāo)，左右線道床沉降變形規(guī)律基本一致，數(shù)值相差較小，誤差主要是由于數(shù)值計(jì)算無法完全模擬復(fù)雜的施工現(xiàn)場情況引起的；印證了以數(shù)值計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)建立的施工位移管理基準(zhǔn)是實(shí)際可行的。

４.３道床變形模擬與實(shí)測結(jié)果綜合分析

選取監(jiān)測里程范圍內(nèi)暗挖段上方ＤＫ２５＋１４３、ＤＫ２５＋１５３、ＤＫ２５＋１６３三個斷面上對應(yīng)左線和右線道床上監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，繪制了各個施工階段完成后測點(diǎn)處既有線路豎向變形和水平位移的曲線，如圖２、圖３所示（為方便描述，圖中橫坐標(biāo)施工階段中１為換乘節(jié)點(diǎn)注漿、２為左側(cè)導(dǎo)洞開挖及支護(hù)、３為右側(cè)導(dǎo)洞開挖及支護(hù)、４為中間洞門剩余地連墻破除、５為中間底板混凝土澆筑）。綜合數(shù)值模擬和監(jiān)測數(shù)據(jù)可得：①隨著換乘段暗挖施工的開展，左線道床主要以沉降變形為主，右線道床以隆起變形為主，最大沉降量為１．２３ｍｍ、最大隆起量為１．７８ｍｍ，豎向變形滿足變形控制標(biāo)準(zhǔn)。②左線道床水平位移施工階段３達(dá)到最大值，為０．６ｍｍ；右側(cè)道床水平位移于施工階段４達(dá)到最大值，為１．１２ｍｍ，水平向未達(dá)到預(yù)警指標(biāo)。綜上，下穿施工不會對既有線路的運(yùn)營和結(jié)構(gòu)安全造成影響。

５結(jié)語

下穿施工中不同階段既有車站主體結(jié)構(gòu)（底板道床）變形的數(shù)值模擬表明，其中最大隆起值為１．５ｍｍ，出現(xiàn)在基坑開挖完畢階段，最大沉降值為２．２ｍｍ，出現(xiàn)在暗挖下穿施工結(jié)束后。文章提出的既有車站結(jié)構(gòu)雙控型變形控制基準(zhǔn)確定方法，為類似工程問題提供了新的解決思路，可供相關(guān)工程借鑒。

參考文獻(xiàn)：

［１］郭亮．大洞徑暗挖隧道下穿國鐵站場地層沉降控制標(biāo)準(zhǔn)及措施研究［Ｄ］．西安：長安大學(xué)，２０１４．

［２］吳昊天．矩形隧道零距離下穿運(yùn)營地鐵車站結(jié)構(gòu)變形規(guī)律與控制方法研究［Ｄ］．濟(jì)南：山東大學(xué)，２０１７．

作者:黃章君 韓現(xiàn)民 譚建兵 王康 李文江 單位:中鐵隧道集團(tuán)二處有限公司 石家莊鐵道大學(xué)土木工程學(xué)院