人防工程改造地铁车站基坑与区间隧道交接处施工研究

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本文综合分析了人防工程改造成地铁车站施工时的车站与区间隧道交接处的施工技术以及这一施工过程对既有洞室衬砌结构和地表的变形影响,对人防工程改造完成后车站主体进行开挖施工时对施工完毕隧道的影响,并对上述施工过程进行了数值模拟。将现场施工监测数据与数值模拟数据进行对比,确定车站基坑开挖前人防工程改造施工时预留节段长度以及车站主体施工结束后预留节段施工精细化方案。  哈尔滨地铁一号线铁路局站是在既有的“7381人防工程”基础上开挖地铁车站,既有的人防工程已经建成40年,车站主体施工时,人防工程周边土体已沉降稳定,既有钢筋混凝土结构年久失修,多处出现渗水导致钢筋锈蚀。论文涉及项目是哈尔滨地铁一号线铁路局站与铁博区间隧道接头处的施工,铁路局车站基坑开挖时,铁博区间隧道的人防工程改造施工还未开始施工,该处地层水位在施工目标底板以上,在施工至底板时出水严重,对地下水进行抽取,排到地上排水系统中,导致该处地层含水量发生变化,已经沉降完成的地层发生应力重分配,加之人防工程钢筋混凝土结构中的钢筋锈蚀严重,原有的钢筋混凝土结构产生了大变形,靠近车站基坑端的混凝土结构多处出现裂缝,结构整体出现下沉现象。  针对该节段的大变形及局部裂缝,采取施工措施由于事出突然,难免存在不足,文中进行深入分析研究,通过进行现场的施工监控量测工作,取得该区间节段的地表沉降、拱顶沉降和水平收敛数据以及车站基坑围护桩变形等数据,利用有限元分析软件对基坑开挖过程进行数值模拟,得出了地层各个方向的应力及变形数据,得出塑性区域范围,分析在实施支护加固等各项措施时的多个施工要点。  当今中国,城市化进程稳步推进,城市人口也在急剧膨胀,随之而来就是城市交通拥挤。因此,城市地铁在今后的几十年里将迎来修建的高峰期,而旧的人防工程改造以及新建地铁与既有地铁的交叉重叠不可避免[1-3],文中所述结论将会在我过城市地铁开发中发挥它的作用。因此,进行本课题的研究具有前瞻性的理论及现实意义。
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