大直径盾构结合PBA法修建地铁车站的梁—中柱体系应力分析

大直径盾构结合PBA法修建地铁车站的梁—中柱体系应力分析

【摘 要】本文以北京某地铁站为工程背景，采用FLAC3D软件建立“地层-结构”相互作用三维有限差分模型对PBA法扩挖车站的施工过程进行三维数值模拟，重点研究了各个施工阶段梁-中柱体系的力学特性。结果表明：随着扩挖施工的进行，梁-中柱的最大主应力一直在增大，当车站施工完毕时，最大主应力达到最大值；当拆除盾构上部管片后，梁-中柱的最大主应力急剧增大，随后的施工过程中增幅很小。

【关键词】地铁车站；大直径盾构隧道；PBA法；梁-中柱体系；应力分析

在北京市城市地下铁道施工建设中，盾构法以其施工速度快、质量高、安全可靠、对周围环境影响小的优势在北京地铁区间隧道的修建中得到了大量的应用。但该方法仅限于区间施工，盾构过站的问题一直没有得到很好的解决，盾构区间施工和地铁车站施工的矛盾日益突出。区间盾构法施工往往受车站施工的限制，使得盾构法的优势不能充分发挥，造成地铁线路施工工期的延长。为解决区间盾构施工和车站施工工期矛盾的问题，通过对国内外资料的研究分析，在大直径盾构建造地铁单洞双线区间并在盾构隧道基础上小规模扩挖形成车站是解决复杂环境下地铁建设的新思路。

0.工程概况

依据初步地质勘查报告，该工程范围内主要为第四系沉积层，具有典型的粘性土、砂土交互沉积规律，地势平缓。车站站台结构施工范围主要为粉土、粉质粘土、粘土和中粗砂等。

依据地质勘查报告，该站范围内土层分布如下：车站拱顶位于粉细砂层；侧壁范围内主要为粉细砂层、粉质粘土层、粉土层；底板落在粉质粘土层或细中砂层上。车站结构顶板埋深15.8m，底板埋深25.8m，潜水位于地表以下8m，车站处于潜水层，未进入承压水层。

1.PBA法扩挖车站数值模拟

1.1计算假定

本文采用FLAC3D有限元差分软件对施工过程进行三维数值模拟，对计算中所作的基本假定和说明如下[1]：

（1）假定岩土体为各向同性、连续介质。

（2）岩土体为理想弹塑性介质，选用摩尔-库伦弹塑性模型和屈服破坏准则。

（3）暗挖施工前采取降水措施，施工阶段的水位一般考虑在结构底板以下

大直径盾构结合PBA法修建地铁车站的梁—中柱体系应力分析.doc下载

久久建筑网m.kkreddy.com提供大量：建筑图纸、施工方案、工程书籍、建筑论文、合同表格、标准规范、CAD图纸等内容。