盾构下穿铁路路基钢轨变形及路基沉降分析
2018-07-14王志超赖金星贺思悦王修领
深圳大学学报(理工版) 2018年4期
王志超,甘 露,赖金星,贺思悦,王修领
长安大学公路学院,陕西西安 710064
随着城市大规模的发展,地面空间的利用率趋于饱和,地面交通逐渐不能满足交通需求,城市轨道系统成为缓解城市交通的有效途径. 其中,盾构施工因为具有环境影响小、施工安全和施工进度快等优点,成为目前地铁施工的主流方法[1-4]. 然而,受到复杂的地质条件和施工环境的影响,盾构穿越过程中对附近土体的扰动是不能完全消除的. 在盾构下穿既有铁路路基的施工过程中,盾构施工所造成的铁路路基沉降给铁路安全运营带来较大的不确定因素,为了保证盾构穿越期间既有线路行车的安全,需要严格控制铁路路基及轨道的总体沉降及差异沉降[5-6]. 因此,研究盾构穿越既有铁路路基过程中地层沉降及钢轨变形规律并对其进行实时有效控制,对下穿工程的顺利进行很重要.
盾构施工产生的地表沉降是引起铁路路基及轨道变形的直接原因. 张云等[7]将盾尾空隙大小、注浆充填密实度和隧道壁面土体受到的扰动等因素概化为一种均质、等厚的等代层,分析了地表变形对各种等代层参数的不同敏感性. 郑余朝等[8]进行了三管并行盾构隧道施工引起的地表位移的数值计算,基于温度变化引起的膨胀和收缩效应,模拟了盾构过程中注浆压力的消散. 郑刚等[9]基于二维隧道模型试验,分析了不同埋深的砂土中盾构隧道开挖及补偿注浆对地表沉降……
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