配合盾构法修建三连拱地铁车站的模型试验研究.pdf

现代隧道技术 2006年增刊(270—273) 配合盾构法修建三连拱地铁车站的模型试验研究 何川 李围 张海波 (西南交通大学地下工程系，成都610031) 摘要采用相似模型试验，进行了在盾构隧道基础上扩挖建成三连拱隧道地铁车站的施工方案研究。结果 表明，采用预留核心土台阶法扩挖建两连拱隧道地铁车站的施工方案是可行的．但需采用双排小导管注浆超前加 固。达到其加固效果后，才能进行土体开挖。施工完成后地层竖向位移场呈“U型”分布，不加固条件下，地袭和地 中位移很大。地表沉降曲线为近似正态分布，施工完成后其沉降槽宽度为3B，B为三连拱结构的总宽度。 美键词地铁车站盾构隧道三连拱结构扩挖施工模型试验 问隧道之前先明挖修建车站。而地铁车站的建设费 1前言 用占整个土建费的比例比较大，导致整个工程的建 盾构施工法以其良好的防渗漏水性、施工安全 设周期和先期投入增加。同时，盾构的经济掘进长 快速、对周围环境的影响小等优点，在我国城市地铁 km左 度多为5—8km，普通区间隧道长度平均为1 建设中已成为重要的施工方法，在许多场合已成为 右，故不能充分有效地利用盾构设备。因此，结合我 首选方法m。但我国在已建和拟建的城市地铁中， 国实情，进行在扩挖区间盾构隧道建成地铁车站的 盾构法仅限于一般地铁区间隧道。未有直接采用盾 技术研究具有重要意义”】。 构法或间接地在盾构法修建的隧道的基础上扩挖建 我国地铁车站的施工大多采用明挖法，当地面 成地铁车站等复杂断面的尝试，这一现状无疑限制 不能提供全部明挖作业条件时，可采用盖挖法施工。 了盾构法在城市地铁建设中的大规模应用。 当地面交通不提供明挖或盖挖作业条件时，只能采 在国外，盾构法不仅用于区间隧道中，也直接或 用暗挖法施工。本文以广州地铁3号线林和西路车 间接地用于修建地铁车站等特殊断面隧道9o。前 站为工程背景，主要就扩挖盾构隧道建成三连拱隧 苏联莫斯科曾用盾构建成三条平行的车站隧道．在 道地铁车站这一施工技术进行了模型试验研究，重 中间隧道与两侧隧道间修建横通道形成地铁车站。 点研究了扩挖施工的可行性、地表沉降和地中位移 日本采用盾构法施工地铁车站的工程实例相当多， 规律，最后提出了相应的围岩加固处理措施。 在大坂市地下铁道、东京地下铁道多处车站曾用盾 2相似模型试验概况 构法建成两条平行车站隧道，在两条隧道之间修建 站台，形成眼镜型地铁车站。近年随着盾构机技术 2．1相似比及试验范围确定 的进一步发展，日本用两连或三连体盾构机直接修 采用几何相似比l：30进行室内模型试验，以 建地铁车站的工程实例也不断增加。利用盾构法修 几何相似比和容重相似比为基础相似比，实现在弹 建地铁车站已成为世界各国地铁施工的必威体育精装版前沿技 性范围内各物理力学参数的全相似性”1。试验原 术。 型的左右两侧影响边界为2D，车站结构的下边界为 以广州地铁2号线为例．全线13个暗挖区间中 2H，D为车站结构的总跨度，日为车站结构的最大高 有6个采用盾构法施工，而这6个盾构区间又分成 度。三连拱