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不同工况下道路施工对既有下穿隧道的影响分析

2021-08-14唐杰张顺

中国公路 2021年13期
关键词:桩基有限元结构

唐杰 张顺

(重庆市市政设计研究院有限公司,重庆 400020)

随着城市都市功能区的极速扩大,市政道路建设速度越来越快。西南地区地形地貌较为复杂,公路隧道较多,市政道路设计时常会出现上跨既有隧道的情况,工程设计中常采用填方、挖方或桥梁的形式上跨隧道,但不同形式上跨对既有下穿隧道的影响程度未知。

本文以某既有下穿隧道顶部道路施工为研究对象,针对路基填方、路堑挖方和桥台结构三种方式,分析了各施工工况对既有下穿隧道的影响。深埋隧道顶部道路填(挖)方施工时,隧道结构的最大横、竖向位移为1.13mm(0.71mm)、2.74mm(0.86mm),最大位移为规范容许值的27.4%(8.6%);浅埋隧道顶部桥台桩基施工时,隧道结构的最大横、竖向位移为0.58mm、2.84mm,最大位移为规范容许值的28.4%;三种施工工况下隧道拱底最大位移分别为0.79mm、0.67mm和2.1mm,是规范容许值的19.8%、16.8%和52.5%,桥台桩基施工时隧道拱底变形较大。

一、工程概况

拟建道路成南北走向,为城市主干路,设计行车时速50km,双向六车道,标准路幅宽40m。

既有隧道采用复合式硬质岩石隧道掘进机 (Tunnel Bohr Maschine,TBM)施工,双洞单线,隧道净距10m,断面尺寸6m,围岩等级Ⅳ级,结构均为深埋隧道,采用管片厚度50mm,采用C50钢筋混凝土。

拟建道路上跨该既有隧道,共存在3种典型施工工况,即道路挖方、填方和桥台结构。

挖方:道路k2+600为挖方区最不利断面,该断面挖方高度为11.6m,道路标高342.560m,隧道结构顶标高320.835m,道路路面与隧道结构顶竖向高差约21.7m,为深埋隧道。

填方:道路k1+580为填方区最不利断面,该断面填方高度为24.8m,道路设计为365.459m,隧道结构顶标高314.735m,道路路面与隧道结构顶竖向距离48.03m,为深埋隧道。……

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