北京地區(qū)新建隧道穿越既有地鐵結構的變形規(guī)律研究.pdf

1、隨著北京地鐵網絡的加密，新建隧道穿越既有地鐵結構工程大量出現(xiàn)。由于地鐵安全運營要求的嚴苛性，使得新建隧道穿越施工的難度增大、周期變長、經濟成本增加。研究新建隧道穿越施工時既有地鐵結構的變形規(guī)律，尋找一種快速可靠的變形預測方法，成為城市施工中急切需要解決的問題。
　　本文以北京地區(qū)新建隧道穿越地鐵1號線、6號線等8個工程為依據(jù)，進行了分析研究。應用相關性分析、正態(tài)性檢驗、高斯擬合以及數(shù)值模擬的方法，對新建隧道穿越工程中的既有地鐵結構

2、變形規(guī)律、預測方法做了深入的研究。取得以下主要成果:
　　(1)通過對實測數(shù)據(jù)的分析研究，將既有地鐵結構全施工周期變形歸納為六個階段:前期變形波動期、變形發(fā)展期、快速變形期、后期變形波動期、緩速沉降期、穩(wěn)定期。其中快速變形期是既有地鐵結構變形幅度最大的階段，下穿工程中該階段的累積變形量占全施工周期最大變形量的63％～70％，上穿工程中則為82％～88％。
　　(2)采用相關性分析等方法，研究了變形的影響因素。既有地鐵結構的變

3、形與新建隧道的開挖面積呈正相關;與穿越間距、穿越夾角、是否采取加固措施呈負相關;與新建隧道埋深、既有地鐵結構埋深的相關性因穿越類型不同而變化。根據(jù)相關系數(shù)分析，各因素對既有地鐵結構變形的影響程度由大到小依次為:穿越間距、新建隧道開挖面積、新建隧道埋深、既有地鐵結構埋深、加固措施、穿越夾角。下穿工程中，其相關系數(shù)依次為:-0.559、0.524、-0.507、0.481、-0.44、-0.353;上穿工程中，其相關系數(shù)依次為:-0.887

4、、0.67、0.586、-0.513、-0.505、-0.395。
　　(3)采用正態(tài)性檢驗的方法證明了既有地鐵結構變形服從正態(tài)分布，表明既有地鐵結構整體變形呈“柔性”特征，與天然地層變形特征相似，但變形幅度要小于后者。
　　(4)采用高斯擬合等方法，結合Peck公式，推導出了最大變形預測方程，該方程為經驗方程，當所在地區(qū)有大量的工程經驗，對方程中的參數(shù)取值有較準確的估計時，預測的準確度會相應提高。并采用實際工程和數(shù)值模擬方