基于相对尺度B_D的隧道建设对近接桥梁施工的影响研究（论文）.pdf

278 基于相对尺度 B /D 的隧道建设对 近接桥梁施工的影响研究 孙春雷 中铁十九局集团第一工程有限公司 辽宁 辽阳 111000 摘要： 为研究相对尺度 B/D（基础宽度与隧道宽度之比）的隧道建设对近接桥梁施工的影响，采用了数学模型法对其进 行研究，分别对相对尺度 B/D为0.9、0.6、0.3情况下的影响等值分界线进行绘制，分析得出相对尺度与影响区域的关 系，并确定等值分界线为抛物线。随后，根据相对尺度 B/D与抛物线表达式系数的拟合关系确定出系数 a、b与B/D的表 达式。最后，解出通用影响区域边界曲线，以确定任意相对尺度下隧道建设对近接桥梁施工的影响。 关键词： 隧道建设；相对尺度；近接施工；数学模型法；安全边界线 中图分类号： U455 文献标志码： A 文章编号： 1004-1001(2020)02- 0278-02 DOI： 10.14144/j.cnki.jzsg.2020.02.045 Study on Influence of Tunnel Construction on Adjacent Bridge Construction Based on Relative Scale B/D SUN Chunlei China Railway 19th Bureau Group First Engineering Co., Ltd., Liaoyang, Liaoning 111000, China Abstract: In order to study the influence of tunnel construction with relative scale B/D (the ratio of foundation width to tunnel width) on the construction of adjacent bridges, the mathematical model method is used to study the influence of tunnel construction with relative scale B/D of 0.9, 0.6 and 0.3, respectively. The influence isoline is drawn, the relationship between relative scale and influence area is analyzed, and the isoline is determined as parabola. Then, according to the fitting relationship between the relative scale B/D and the parabolic expression coefficient, the coefficients a, b and the expressions of B/D are determined. Finally, the boundary curve of the general influence area is solved to determine the influence of tunnel construction on the adjacent bridge construction at any relative scale. Keywords: tunnel construction; relative scale; adjacent construction; mathematical model method; safety boundary line 科学研究 SCIENTIFIC RESEARCH 土钉墙等方法以减小对既有建筑的影响。 本文主要针对北京某隧道的基本情况，在前人研究方 法的基础之上 [4]，运用数学模型法分析新建隧道对既有隧 道的影响与作用，并对数学模型的曲线及参数进行讨论， 最后分析相对尺度 B/D（基础宽度与隧道宽度之比）对隧 道近接桥梁建设施工的影响。 1 工程概况与数学模型建立 1.1 工程概况 本文研究的对象为设计速度350 km/h的单洞、双线隧 道，全长4.7 km ，地质情况较为复杂，同时存在Ⅱ类、Ⅲ 类、Ⅳ类、Ⅴ类围岩。隧道出口最大埋深为542.77 m 。该隧 道位于冀北低山区地带，山脉多为尖顶，因此坡度较大， 常见陡壁和山崖，植被发育茂盛，是典型的林区特征。隧 道地层为残积层，岩体类型为沉积岩。出口段主要为石英 砂岩，风化程度较高，呈现细粒结构，节理裂隙较为发 育，区内断裂发育明显，且存在不良地质及特殊岩土。 1.2 数学模型模拟 为分析相对尺度 B/D对隧道近接桥梁施工的影响，以 目前，关于地下隧道近接施工问题的研究，国内外学 者均表现了极大的关注。Peck [1]通过对隧道表面的沉降进行 细致周密的观察，得到大量的实地测量数据，并且经过分 析总结，认为在洞室的施工过程期间，地表的沉降变形呈 现出高斯分布的特征，并提出了理论公式，为隧道的开挖 及其地表沉降估算等提供了可靠、有效的方法。Lee等 [2]依 托实验室的模型试验，对单、并行隧道开挖过程中的一系 列工况进行了真实模拟，分析得到了在整个开挖过程中土 体的位移变化特征和破坏原理，探究得出了影响隧道稳定 性的重要因素为置埋深度，并且认为随着置埋深度的逐渐 增加，隧道的稳定性与安全性均呈现出逐步增长的态势。 张国亮等 [3]对新建的地铁站基坑与现存车站结构之间的相 互影响作了科学的数值模拟分析，提出加钢支撑、锚杆、 作者简介：孙春雷（1975—），男，大专，工程师。 通信地址：辽宁省辽阳市白塔区卫国路138号 （111000）。 电子邮箱：chunbo490441370@126.com 收稿日期：2019-10-30 2020e2eBVJMEJOH CPOTUSVDUJPO 279 提前预防和控制可能在施工过程中出现的安全问题，本文 拟采用数学模型法从理论上分析实际问题，并提出解决方 法及预测手段。具体分析思路如下： 1）根据已知的建设隧洞对邻近扩大基础施工的影响标 准可以判断，对于施工存在不利的区域安全系数均小于 1， 而对于施工无影响的区域安全系数均大于 1，安全系数为 1 时是施工的临界区域。根据地层一条件下的近接施工