科技成果

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成果名称: 西安地区新建地铁隧道下穿既有地铁构筑物变形和力学行为研究

成果登记号: 9612019Y0418

第一完成单位: 长安大学

联 系 人: 来弘鹏

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 现代交通

应用行业: 建筑业

成果简介:

项目以西安地铁五号线下穿地铁二号线实体工程、西安地铁一号线二期工程张家村站~后卫寨站区间左线小角度斜下穿既有一号线出入段线工程、西安地铁三号线太白南路站Ⅲ-C至Ⅱ-B间暗挖过街通道近距离上跨既有地铁三号线为工程依托,采用文献调研、理论计算、数值模拟、现场监测等多种手段,对黄土地铁隧道近距离下穿既有地铁构筑物安全控制技术进行了系统研究,解决了6个方面关键技术:下穿时既有地铁构筑物与地层的变形和力学行为;新建隧道对既有构筑物的影响机理和可能的破坏模式与破坏预警值;既有地铁构筑物变形控制标准与措施;黄土地铁隧道近距离下穿既有地铁构筑物的关键技术参数以及下穿时对施工质量起控制作用的敏感参数与取值标准;基于变形控制的新建隧道施工工艺与辅助措施;下穿时既有地铁构筑物工作状态监测与快速响应措施。取得了以下主要研究成果:

1、研究成果揭示了黄土地层新建地铁隧道浅埋暗挖施工时既有线及地层变形规律,得出了既有结构受力特征,给出了浅埋暗挖下穿既有线的最小安全距离;推导了单洞、双洞下穿既有线的地层沉降计算公式并通过实体工程进行了验证;给出了新建隧道近距离下穿既有线路沉降控制标准。

2、推导了含砂黄土地层盾构隧道下穿既有线路顶推力及刀盘扭矩计算公式并给出了盾构施工的各技术参数;确定了渣土改良的配合比,并结合现场改良效果对其进行了优化;得出了土仓压力、注浆压力、注浆范围对既有地铁隧道结构沉降、轨道高差的影响规律及敏感性。

3、给出了异性过街通道上跨既有隧道工程的科学合理施工方案,揭示了黄土地区暗挖通道近距离上跨既有地铁隧道变形规律和力学特征。提出了地铁隧道开裂衬砌截面极限承载力计算公式,得出了由开裂截面极限承载力控制的安全系数。