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史 芳 ：地铁车站下穿既有结构风险分析 地铁车站下穿既有结构风险分析 史 芳 (陕西铁路工程职业技术学院建筑工程系， 陕西 渭南 714099) 摘【 要】 以沈阳地铁9号线某车站穿越既有线结构为工程依托，采用有限元差分程序Flae3D对穿越既有 线结构风险进行分析，可得以下结论：在现行设计参数条件下下穿既有结构引发竖向位移 ，既有车站结构最大竖 向位移为5ram，满足既有结构的安全性要求；下穿既有结构引发周边地层竖向位移最大值为20．4mm，竖向位移的 影响范围发生在下穿结构中线两侧20m的范围；下穿既有结构水平位移最大值为6．6mm，且发生在车站拱脚部 位；1号线预留钻孔灌注桩有利于下穿车站的施作，有效控制了洞周地层位移和塑性区的发展；穿既有结构各施工 步序产生的塑性区均较小，施工过程中开挖中部土体为最不利工况。 【关键词】 地下工程；地铁车站；下穿；Flae3D；风险分析 【中图分类号】TU921 【文献标识码】B 【文章编号】 1001—6864(2014)o5—0111—04 地铁车站下穿既有线结构为地下工程设计与施 浑河新扇冲洪积粉质粘土④ 一1为隔水层，层厚 0．30 工的特一级风险源，为地铁施工控制性的工程节点， ～ 3．40m。上层地下水初 见水位埋 深为 3．50— 其相应的力学转换较为复杂，因此，下穿既有线结构 10．60m，稳定水位埋深为7．3O～10．60m。下层地下水 必须引起工程技术人员的重点关注。 属孔隙承压水 ，承压水头埋深为9．00m。地下水径流 沈阳某车站为9号线重点控制工程，下穿既有 1 条件 良好 ，含水层渗透性强，一般在50～110m／d之 号线某车站，暗挖单层双跨矩形框架结构，下穿段总 间，水力坡度 1．0％o～2．0‰。 长29．1m。既有 1号线为标准 12．9m岛式站台2层 3 表 1 地层参数 跨框架结构，原设计考虑与远期站换乘 ，并预留十字 换乘条件 ，顶底板均进行加强 ，底板厚 1000mm，预留 下方单层双跨下穿条件。 以沈阳地铁9号线某车站穿越既有线结构为工程 依托，采用有限元差分程序 Flae3D建立数值模型对穿 越既有线结构风险进行分析。 1 工程背景 1．1 工程地质条件 (1) 工程地质条件，根据工程勘察资料某车站 地层 自上而下可分为4层：①第 四系全新统人工堆积 层 (Q )：杂填土，厚度 0．50～2．30m；②全新统浑河 高漫滩及古河道冲积层 (Q4ma1)：粉质粘土 ，厚度： 0．50—3．00m；中、粗砂，厚度：1．90～9．50m；砾砂 ，揭 露厚度 ：0．50—11．70m；中、粗砂，厚度 ：2．o0～6．10m； 圆砾 ，厚度 ：2．90m；③第 四系浑河新扇冲洪积层 (Q41al+p1)：粉质粘土，厚度：0．30～3．80m；中、粗砂， 厚度：0．90～8．20m；砾砂 ，控制厚度：14．20m；粉质粘 土，厚度：1．80m；中、粗砂 ，厚度：0．40～4．30m；圆砾 ， 厚度：1．60～2．90m；④上更新统浑河老扇冲洪积层 (Q32al+p1)：粉质粘土，厚度：0．50～1．20m；中、粗砂 ， 1．2 施工步序 埋深：1．80—7．50m；砾砂，埋深：1．80—4．00m。 利用预留围护桩 +桩问土钉作为侧壁支护，先开 相关地层参数如表 1所示。 挖土体、施工中洞结构，再凿除中间桩体，封闭结构。 (2) 水文条件。车站地层两层地下水，第 四系 (1) 开挖 1号线车站两侧土体至 1号线车站底 [基金项 目] 国家 自然科学基金 1l4 低 温 建 筑 技 术 2014年第5期 (总第 191期)