大直径盾构施工对地铁暗挖风道影响数值分析  

Numerical analysis of influence of large-diameter shield tunneling on underground ventilation adit of metro station

作　　者：丁德云[1,2,3] 杨秀仁[1] 鲁卫东[1] 刘维宁[3] 颜莓[4] 

机构地区：[1]北京城建设计研究总院有限责任公司,北京100037 [2]北京城建集团有限责任公司博士后工作站,北京100088 [3]北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044 [4]天津市市政工程设计研究院,天津300051

出　　处：《岩土工程学报》2011年第S1期395-400,共6页Chinese Journal of Geotechnical Engineering

基　　金：北京市科技计划重点项目资助(D0604003040921);北京城建设计研究总院有限责任公司技术创新资助项目(2010-07)

摘　　要：在地铁建设中,盾构直接穿越车站暗挖风道施工越来越受到关注。以北京地铁14号线试验段工程的高家园站为背景,基于"土–结构"相互作用原理,采用三维有限元法,模拟了外径10 m的大直径土压平衡盾构穿越车站暗挖风道的施工过程,获得了风道的空间位移和应力,进而分析了大直径盾构施工对风道的变形和应力的影响。研究表明:大直径土压平衡盾构穿越暗挖风道的施工过程中,风道的变形主要集中在环梁上且最大变形发生在环梁的顶部,左、右环梁的变形主要是在盾构穿越风道前、后完成的;风道的最大应力也发生在环梁上,左、右环梁的应力在盾构穿越风道过程中发生急剧的变化;土仓压力的增大,对左环梁的变形和应力影响均较风道其他位置的大。在设计中,建议对暗挖风道的环梁部位进行加强处理;而在施工中,建议适时调整土仓压力,以保证风道的安全。在地铁建设中,盾构直接穿越车站暗挖风道施工越来越受到关注。以北京地铁14号线试验段工程的高家园站为背景,基于"土–结构"相互作用原理,采用三维有限元法,模拟了外径10 m的大直径土压平衡盾构穿越车站暗挖风道的施工过程,获得了风道的空间位移和应力,进而分析了大直径盾构施工对风道的变形和应力的影响。研究表明:大直径土压平衡盾构穿越暗挖风道的施工过程中,风道的变形主要集中在环梁上且最大变形发生在环梁的顶部,左、右环梁的变形主要是在盾构穿越风道前、后完成的;风道的最大应力也发生在环梁上,左、右环梁的应力在盾构穿越风道过程中发生急剧的变化;土仓压力的增大,对左环梁的变形和应力影响均较风道其他位置的大。在设计中,建议对暗挖风道的环梁部位进行加强处理;而在施工中,建议适时调整土仓压力,以保证风道的安全。

关 键 词：大直径盾构 暗挖风道 施工 三维数值分析 变形 应力 

分 类 号：TU4-55[建筑科学—土工工程]