文档介绍：特大跨度超大断面地铁车站快速施工技术研究
特大跨度超大断面地铁车站快速施工技术研究
摘要:目前城市地铁发展很快,大面积暗挖车站越来越多。针对工程中特大跨度超大断面隧道的情况,利用ANSYS有限元软件可以在开挖前对其进行数值模拟,分析特大跨度超大断面隧道快速施工技术问题,提出相关措施,以缩短工期,降低成本。该研究对同类建筑物的施工设计具有参考意义。
关键词:地铁车站;特大跨度超大断面;三维Ansys;有限元分析
中图分类号:U231+.4 文献标志码: 文章编号:
1、前言
随着国家经济的飞速发展,城市建设速度也是愈来愈快。就城市轨道交通而言,很大部分车站是特大跨度超大断面暗挖隧道工程。而特大跨度超大断面隧道通常的施工方法是双侧壁导坑,但该施工工艺多,而且其中导洞上台阶开挖时,两侧壁导坑已经落底,造成高差较大,所有人员、材料、机具上下极为困难,而且上台阶除碴全用人工,因此此方法施工速度较慢。因此,有必要研究特大跨度超大断面隧道快速施工技术问题。
为此,本文以重庆市轨道交通6号线二期金山寺车站特大跨度超大断面暗挖隧道工程为依托,运用大型有限元分析软件ANSYS对其采用双侧壁导坑、上台阶单侧壁下台阶双侧壁导坑、三台阶等施工方法的全过程进行弹塑性数值仿真对比分析研究,提出合理的施工方案为类似工程提供参考依据。
2、工程概况
金山寺车站位于渝北区白云路和礼嘉大道交汇处。车站里程 YCK36+~ CK36 +,,含出入口3座、风道及风井2座、紧急疏散通道1座、施工通道一座(含233m主通道和193m支通道)。,,~40m,属于深埋车站。,主通道接车站上导坑,,,接车站上台阶;支通道接车站下导,。初期支护采用I22b型钢拱架,间距50~75公分,喷C25早强混凝土厚30公分。车站的主要风险为大断面开挖及附属接口较多。原设计方案为双侧壁导坑法,。
现拟定采用“薄壁隔墙法”,以新奥法为基本原理,在双侧壁导坑法的基础上结合台阶法、CRD法的优点,考虑钻爆施工的影响因素,上部开挖支护取自台阶法基本原理,中下部开挖支护遵循双侧壁导坑法的步序与支护参数,。
薄壁隔墙法施工步序示意图
3、建立ANSYS模型
根据拟选定方案的施工步序划分与断面划分,分工况建立力学模型进行了安全稳定性验算。因本研究施工技术先取核心土,再做仰拱而后施工拱墙二衬,其薄壁隔墙为临时辅助支撑措施,在上台阶开挖期间及核心土开挖至拱墙二衬施工期间均不存在,其目的在于减少拱部临空时间,为辅助措施。因此,本技术实际受力特点类似台阶法,按受力最不利情况建立力学模型即“台阶法开挖力学模型”。以重庆轨道交通六号线二期金山寺站位地质情况、设计参数为模型计算台阶法施工理论应力值、变形值。
表3-1薄壁隔墙法断面划分参数
距离金山寺车站隧道最近建筑物为龙湖∙,垂直距离为31米,斜距