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世聯(lián)翻譯公司完成土木工程中文翻譯
發(fā)布時(shí)間:2018-03-19 08:55 點(diǎn)擊:
世聯(lián)翻譯公司完成土木工程中文翻譯摘要:本文探討了新建單洞單線(左、右線)區(qū)間隧道垂直下穿既有地鐵結(jié)構(gòu)的位置選擇和優(yōu)化問(wèn)題?紤]了新建區(qū)間隧道與既有結(jié)構(gòu)間豎向間距、新建左、右線隧道間水平間距、與既有地鐵變形縫之間位置關(guān)系及既有地鐵結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度四個(gè)因素對(duì)既有地鐵結(jié)構(gòu)沉降、變形縫錯(cuò)臺(tái)和張開(kāi)的影響。通過(guò)因素分析,辨別出影響因素的主次順序,得到了穿越位置選擇的一般規(guī)律。結(jié)果顯示,穿越位置與既有結(jié)構(gòu)變形縫間相對(duì)關(guān)系是影響既有地鐵結(jié)構(gòu)變形的主要因素,新建區(qū)間隧道與既有結(jié)構(gòu)間豎向間距和新建左、右線隧道間水平間距二者影響程度基本相當(dāng)。
關(guān)鍵詞:新建隧道;既有地鐵結(jié)構(gòu);穿越;位置選擇;因素分析;
中圖分類號(hào):U455 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶來(lái)了城市化進(jìn)程加快、人口密度持續(xù)增長(zhǎng)、生活空間擁擠等現(xiàn)象,進(jìn)而引發(fā)了交通阻塞、環(huán)境污染、基礎(chǔ)設(shè)施落后、城市防災(zāi)能力薄弱等問(wèn)題,給城市生活帶來(lái)了極大的不便,成為現(xiàn)代城市可持續(xù)發(fā)展的障礙。
走在現(xiàn)代化城市建設(shè)前沿的發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)在實(shí)踐中證明了:有序、合理、綜合、高效地開(kāi)發(fā)利用城市地下空間資源,是解決城市人口、資源、環(huán)境三大危機(jī)的重要措施。其中,軌道交通(主要是地鐵)因其運(yùn)輸能力大、速度快、安全準(zhǔn)點(diǎn)等特點(diǎn)在人們的日常生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,尤其是在人口密集的大城市,規(guī)模化的軌道交通網(wǎng)對(duì)緩解地面交通壓力,效果更是不可替代的。
軌道交通網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中,在換乘站大多存在新建地鐵結(jié)構(gòu)穿越既有地鐵結(jié)構(gòu)施工(以下簡(jiǎn)稱穿越施工)的情況。受地下空間限制,同時(shí)為了減小對(duì)既有地鐵的不利影響,主要采用新建單洞單線(左、右線)區(qū)間隧道下穿既有地鐵的穿越形式。關(guān)于穿越施工,研究方向主要針對(duì)以下兩個(gè)方面:一、專項(xiàng)保護(hù)措施,按照傳遞路徑,依次為:新建地鐵施工工法及輔助措施研究[1] [2];新建線與既有線間地層加固(隔斷)措施研究[3];既有地鐵結(jié)構(gòu)(包含軌道結(jié)構(gòu))安全評(píng)估及專項(xiàng)加固措施研究[4];二、穿越位置選擇,目前多采用專業(yè)有限元計(jì)算軟件針對(duì)具體工程進(jìn)行研究分析,通過(guò)建立復(fù)雜的模型,綜合考慮既有地鐵結(jié)構(gòu)、周圍土體及新建地鐵施工的相互作用和影響[5];其缺點(diǎn)在于建立模型的專業(yè)性強(qiáng)、參數(shù)選取的經(jīng)驗(yàn)性高、軟件操作過(guò)程復(fù)雜,難以大面積推廣。
本文在地基梁理論基礎(chǔ)[6]上,采用打靶法對(duì)微分方程進(jìn)行數(shù)值求解,探討了新建單洞單線(左、右線)區(qū)間隧道垂直下穿既有地鐵的位置選擇和優(yōu)化問(wèn)題。針對(duì)位置選擇的四個(gè)主要因素(包括:新建區(qū)間隧道與既有結(jié)構(gòu)間豎向間距、新建左、右線隧道間水平間距、與既有地鐵變形縫之間位置關(guān)系及既有地鐵結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度),對(duì)既有地鐵結(jié)構(gòu)變形的三個(gè)關(guān)鍵要素:結(jié)構(gòu)沉降變形、變形縫的錯(cuò)臺(tái)和張開(kāi)的影響進(jìn)行了計(jì)算和研究,并通過(guò)因素分析,辨別出影響因素的主次順序,從而找到穿越施工位置選擇的一般規(guī)律,為穿越施工位置的優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。
1控制微分方程及邊界條件
彈性地基梁的控制微分方程可以寫為:
(1)
式中:E—地鐵結(jié)構(gòu)彈性模量,Pa;I—地鐵結(jié)構(gòu)截面慣性矩,m4;w(x)—地鐵結(jié)構(gòu)豎向位移,m;S(x)—土層豎向位移,m;k—地基系數(shù),Pa/m;D—既有地鐵結(jié)構(gòu)寬度,m。
地層沉降S(x)通?砂碢eck公式計(jì)算:
(2)
式中S1—x=0處的(最大)沉降,m;i—沉降曲線反彎點(diǎn)距x=0處的水平距離,m。
方程式(1)為四階非齊次線性常微分方程。對(duì)于無(wú)限長(zhǎng)梁,通常可取求齊次方程的通解和一個(gè)特解[7] [8]。但地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)有變形縫,變形縫位置可認(rèn)為滿足彎矩和剪力為零的邊界條件,因此本文采用打靶法[9] [10]來(lái)進(jìn)行微分方程的求解。
某穿越工程,基本參數(shù)如下:新建左、右線區(qū)間隧道為直徑6m的圓形盾構(gòu)隧道,隧道中心埋深19m,左、右線隧道中心水平間距9m;既有地鐵為區(qū)間結(jié)構(gòu),底板埋深12m(與新建隧道豎向凈距6m),長(zhǎng)度25m,寬度5m,彈性模量3´1010Pa,截面慣性矩25m4,土層地基系數(shù)4.5´107Pa/m,考慮采用中心對(duì)稱下穿的穿越方式,即:既有地鐵坐標(biāo)為0~25m,新建左、右線隧道的中心位于8m和17m。
2深度因素影響
根據(jù)上述基本方程和相關(guān)參數(shù),依次變化既有結(jié)構(gòu)與新建隧道豎向凈距:3m、6m、9m、12m,既有結(jié)構(gòu)沉降、變形縫處錯(cuò)臺(tái)及張開(kāi)量如圖1及表1所示。
由圖1及表1計(jì)算結(jié)果可以看出:
(1)由于是中心穿越,既有地鐵結(jié)構(gòu)的變形是對(duì)稱的,中心兩側(cè)變形縫的錯(cuò)臺(tái)和張開(kāi)量也完全相同;
(2)隨著新建隧道埋深增加,與既有地鐵結(jié)構(gòu)的豎向距離不斷增大,既有地鐵的沉降變形最大值有所降低,由22.59mm降至19.54mm,減小約13.5%;
(3)與沉降變形規(guī)律相同,隨著新建隧道埋深增加,變形縫位置的錯(cuò)臺(tái)也呈下降趨勢(shì),由21.29mm降至14.03mm,減小約34.1%,降低程度大于沉降,說(shuō)明結(jié)構(gòu)沉降變形范圍不斷擴(kuò)大,沉降變形變得更為均勻;
(4)由于是中心穿越,結(jié)構(gòu)基本水平狀態(tài),傾角較小,變形縫位置的張開(kāi)量基本可以忽略。
圖1豎向距離變化沉降計(jì)算結(jié)果
表1 豎向距離變化計(jì)算匯總 (單位:mm)
序號(hào) 豎向距離 沉降最大值 近端變形縫 遠(yuǎn)端變形縫 錯(cuò)臺(tái) 張開(kāi) 錯(cuò)臺(tái) 張開(kāi) 1 3 22.59 21.29 -0.15 21.29 -0.15 2 6 21.75 19.21 0.14 19.21 0.14 3 9 20.67 16.62 0.46 16.62 0.46 4 12 19.54 14.03 0.73 14.03 0.73
3 水平間距影響
根據(jù)上述基本方程和相關(guān)參數(shù),依次變化左、右線隧道的中心水平間距:7m、9m、11m、13m,既有結(jié)構(gòu)沉降、變形縫處錯(cuò)臺(tái)及張開(kāi)量如圖2及表2所示。由上圖2及表(2)計(jì)算結(jié)果可以看出:
(1)隨著新建左、右線隧道水平間距的增加,既有結(jié)構(gòu)沉降變形最大值和變形縫位置的錯(cuò)臺(tái)程度都有所降低,分別減小約8.7%和21.0%;
(2)同樣由于是中心穿越,結(jié)構(gòu)基本水平狀態(tài),傾角較小,變形縫位置的張開(kāi)量基本可以忽略。
(3)與圖1及表(1)相對(duì)比,增加新建隧道埋深和擴(kuò)大隧道水平間距,對(duì)既有結(jié)構(gòu)的影響趨勢(shì)基本相同,效果基本一致,即增加1m埋深基本等同于擴(kuò)大1m水平間距。
圖2水平間距變化沉降計(jì)算結(jié)果
表2水平間距變化計(jì)算匯總
(單位:mm)
序號(hào) 水平距離 沉降最大值 近端變形縫 遠(yuǎn)端變形縫 錯(cuò)臺(tái) 張開(kāi) 錯(cuò)臺(tái) 張開(kāi) 1 7 22.21 20.17 -0.04 21.29 -0.04 2 9 21.75 19.21 0.14 19.21 0.14 3 11 21.11 17.83 0.39 16.62 0.39 4 13 20.28 15.93 0.68 14.03 0.68
4穿越位置影響
根據(jù)上述基本方程和相關(guān)參數(shù),依次變化與既有地鐵變形縫的相對(duì)位置關(guān)系(既有地鐵坐標(biāo)為0~25m):
(1)中心對(duì)稱穿越(位置I),新建左、右線隧道的中心位于8m和17m;
(2)邊緣穿越(位置II,一條隧道位于變形縫正下方),新建左、右線隧道的中心位于0m和9m;
(3)1/3位置穿越(位置III),新建左、右線隧道的中心位于4m和13m;
(4)變形縫正下方對(duì)稱穿越(位置IV),新建左、右線隧道的中心位于-4.5m和4.5m。
既有結(jié)構(gòu)沉降、變形縫處錯(cuò)臺(tái)及張開(kāi)量如圖3及表3所示。由上圖3及表(3)計(jì)算結(jié)果可以看出:
(1)穿越位置的變化,可在一定程度上影響結(jié)構(gòu)沉降變形程度,其中在結(jié)構(gòu)中心穿越(位置I),沉降變形最小,為21.75mm,在變形縫處對(duì)稱穿越(位置IV)次之,為30.70mm,若其中一個(gè)隧道位于變形縫正下方(位置II),引起的結(jié)構(gòu)沉降最大,達(dá)到36.61mm;
(2)穿越位置的變化同樣影響近端變形縫的錯(cuò)臺(tái),計(jì)算結(jié)果顯示:在變形縫處穿越(位置IV),由于左、右線隧道的對(duì)稱性,變形縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)沉降完全相同,變形縫處不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。其余三種穿越位置均會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象,其中:中心對(duì)稱穿越(位置I)和一個(gè)隧道位于變形縫正下方(位置II),引起的錯(cuò)臺(tái)量基本相當(dāng),為19.21mm和17.77mm,而在結(jié)構(gòu)1/3位置穿越(位置III),錯(cuò)臺(tái)量最大,達(dá)到25.48mm;
(3)與錯(cuò)臺(tái)規(guī)律相反,在變形縫處穿越(位置IV),由于兩側(cè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角相反且較大,由此引起的近端變形縫張開(kāi)量最大,達(dá)到9.38mm,在結(jié)構(gòu)1/3位置穿越(位置III)和一個(gè)隧道位于變形縫正下方(位置II)這兩種情況分列第二、第三位,而在中心對(duì)稱穿越(位置I),由于影響范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角都較小,幾乎為零,由此引起的變形縫張開(kāi)量也較小,基本可以不考慮;
(4)遠(yuǎn)端變形縫的錯(cuò)臺(tái)同樣不能忽視,在中心對(duì)稱穿越(位置I)條件下,已無(wú)近端、遠(yuǎn)端之分,錯(cuò)臺(tái)量達(dá)到19.21mm;其余情況下,一個(gè)隧道位于變形縫正下方(位置II)對(duì)控制遠(yuǎn)端變形縫的錯(cuò)臺(tái)最為有利,值得注意的是:在變形縫處對(duì)稱穿越(位置IV),雖然穿越位置的變形縫處不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象,但在遠(yuǎn)端變形縫處,結(jié)構(gòu)錯(cuò)臺(tái)量已達(dá)到7.81mm;
(5)與近端變形縫張開(kāi)趨勢(shì)相反,遠(yuǎn)端變形縫處張開(kāi)量出現(xiàn)負(fù)值,即變形縫頂部張開(kāi),底部收縮,這種情況下,結(jié)構(gòu)頂部的防水是否安全尤為值得重視;
(6)就影響程度而言,沉降值和近端錯(cuò)臺(tái)及張開(kāi)數(shù)值最大,遠(yuǎn)端錯(cuò)臺(tái)及張開(kāi)數(shù)值較小(中心穿越,無(wú)近端、遠(yuǎn)端之分;非中心穿越,近端影響遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)端),因此可將沉降變形和近端變形縫錯(cuò)臺(tái)及張開(kāi)作為主要控制指標(biāo),遠(yuǎn)端變形縫錯(cuò)臺(tái)及張開(kāi)作為輔助控制指標(biāo),這與大家的感性認(rèn)識(shí)是一致的;
(7)綜合以上分析,可以發(fā)現(xiàn):穿越位置對(duì)這幾項(xiàng)指標(biāo)的影響趨勢(shì)不僅不同,且基本相反,因此很難找到一種絕對(duì)有利的穿越位置,應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際和各項(xiàng)指標(biāo)的控制標(biāo)準(zhǔn),綜合判斷分析,決定具體的穿越位置。
圖3穿越位置變化沉降計(jì)算結(jié)果
表3穿越位置變化計(jì)算匯總
(單位:mm)
序號(hào) 穿越位置 沉降最大值 近端變形縫 遠(yuǎn)端變形縫 錯(cuò)臺(tái) 張開(kāi) 錯(cuò)臺(tái) 張開(kāi) 1 I 21.75 19.21 0.14 19.21 0.14 2 II 36.61 17.77 7.92 3.55 -4.84 3 III 33.41 25.48 4.46 6.22 -3.33 4 IV 30.70 0.00 9.38 7.81 -4.54
5結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度影響
根據(jù)上述基本方程和相關(guān)參數(shù),依次既有地鐵結(jié)構(gòu)的單節(jié)長(zhǎng)度:20m、25m、30m、35m,既有結(jié)構(gòu)沉降、變形縫處錯(cuò)臺(tái)及張開(kāi)量如圖4及表4所示。由上圖(4)及表(4)計(jì)算結(jié)果可以看出:
(1)隨著既有地鐵結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的增大,結(jié)構(gòu)的沉降變形最大值有所降低,由24.73mm降至17.18mm,減小約30.5%,效果較明顯;
(2)與沉降相同,隨著既有地鐵結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的增大,結(jié)構(gòu)變形縫位置的錯(cuò)臺(tái)也呈下降趨勢(shì),由18.62mm降至14.22mm,減小約23.6%,降低程度小于沉降;
(3)變形縫位置的張開(kāi)量有一定變化,但張開(kāi)程度基本維持在較低的水平,在中心穿越條件下可不作為主要分析指標(biāo);
(4)綜合分析沉降、變形縫錯(cuò)臺(tái)和張開(kāi),隨著既有地鐵結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的增大,這三個(gè)指標(biāo)都有所減小,在有多種結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度可選擇的條件下,穿越長(zhǎng)度較大的結(jié)構(gòu)更為有利。
圖4結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度變化沉降計(jì)算結(jié)果
表4結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度變化計(jì)算匯總
(單位:mm)
序號(hào) 結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度 沉降最大值 近端變形縫 遠(yuǎn)端變形縫 錯(cuò)臺(tái) 張開(kāi) 錯(cuò)臺(tái) 張開(kāi) 1 20 24.73 18.62 1.19 18.62 1.19 2 25 21.75 19.21 0.14 19.21 0.14 3 30 19.13 17.15 -0.34 17.15 -0.34 4 35 17.18 14.22 -0.68 14.22 -0.68
6主次因素分析
通過(guò)上述計(jì)算可以看出,與既有地鐵結(jié)構(gòu)的豎向距離(簡(jiǎn)稱:豎向間距)、左、右線隧道之間的水平間距(簡(jiǎn)稱:水平間距)、與既有地鐵變形縫之間位置關(guān)系(簡(jiǎn)稱:穿越位置)及既有地鐵結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度(簡(jiǎn)稱:結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度)是決定既有地鐵結(jié)構(gòu)變形的四個(gè)主要因素。
按照正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理和方法[11],進(jìn)行四因素四水平的試驗(yàn)設(shè)計(jì),從而分析各因素對(duì)結(jié)構(gòu)沉降、變形縫錯(cuò)臺(tái)和張開(kāi)量的影響程度。試驗(yàn)方案及結(jié)構(gòu)變形計(jì)算結(jié)果如表5、表6所示。按照極差分析的方法,影響因素主次關(guān)系分析如表7所示。
表5因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案
(單位:m)
序號(hào) 穿越
位置結(jié)構(gòu)
長(zhǎng)度豎向
間距水平
間距1 I 20 3 7 2 I 25 6 9 3 I 30 9 11 4 I 35 12 13 5 II 20 6 11 6 II 25 3 13 7 II 30 12 7 8 II 35 9 9 9 III 20 9 13 10 III 25 12 11 11 III 30 3 9 12 III 35 6 7 13 IV 20 12 9 14 IV 25 9 7 15 IV 30 6 13 16 IV 35 3 11
表6因素變化計(jì)算匯總
(單位:mm)
序號(hào) 沉降最大值 近端變形縫 遠(yuǎn)端變形縫 錯(cuò)臺(tái) 張開(kāi)量 錯(cuò)臺(tái) 張開(kāi)量 1 27.38 25.24 0.55 25.24 0.55 2 21.75 19.21 0.31 19.21 0.31 3 11.55 10.66 -0.48 10.66 -0.48 4 15.64 12.38 -0.16 12.38 -0.16 5 30.38 9.62 15.14 9.23 -5.79 6 28.49 9.51 13.04 5.00 -6.35 7 30.59 11.78 13.45 5.28 -7.62 8 30.54 15.11 11.52 6.74 -6.58 9 23.12 5.23 9.58 9.71 0.31 10 25.66 12.81 8.56 6.97 -3.70 11 34.44 32.15 7.40 0.83 -7.81 12 28.62 27.38 4.37 0.58 -6.09 13 28.19 0.00 18.56 1.11 -8.94 14 30.22 0.00 19.85 7.34 -9.58 15 24.78 0.00 13.34 5.70 -6.44 16 25.11 0.00 13.24 7.50 -5.41
表7影響因素主次關(guān)系分析
(單位:mm)
序號(hào) 沉降最大值 近端錯(cuò)臺(tái) 近端張開(kāi)量 遠(yuǎn)端錯(cuò)臺(tái) 遠(yuǎn)端張開(kāi)量 位置 長(zhǎng)度 深度 間距 位置 長(zhǎng)度 深度 間距 位置 長(zhǎng)度 深度 間距 位置 長(zhǎng)度 深度 間距 位置 長(zhǎng)度 深度 間距 I 76.32 109.07 115.42 116.81 67.49 40.09 66.90 64.40 0.22 43.83 34.23 38.22 67.49 45.29 38.57 38.44 0.22 -13.87 -19.02 -22.74 II 120.00 106.12 105.53 114.92 46.02 41.53 56.21 66.47 53.15 41.76 33.16 37.79 26.25 38.52 34.72 27.89 -26.34 -19.32 -18.01 -23.02 III 111.84 101.36 95.43 92.70 77.57 54.59 31.00 33.09 29.91 33.71 40.47 36.46 18.09 22.47 34.45 34.36 -17.29 -22.35 -16.33 -15.38 IV 108.30 99.91 100.08 92.03 0.00 54.87 36.97 27.12 64.99 28.97 40.41 35.80 21.65 27.20 25.74 32.79 -30.37 -18.24 -20.42 -12.64 1 19.08 27.27 28.86 29.20 16.87 10.02 16.73 16.10 0.06 10.96 8.56 9.56 16.87 11.32 9.64 9.61 0.06 -3.47 -4.76 -5.69 2 30.00 26.53 26.38 28.73 11.51 10.38 14.05 16.62 13.29 10.44 8.29 9.45 6.56 9.63 8.68 6.97 -6.59 -4.83 -4.50 -5.76 3 27.96 25.34 23.86 23.18 19.39 13.65 7.75 8.27 7.48 8.43 10.12 9.12 4.52 5.62 8.61 8.59 -4.32 -5.59 -4.08 -3.85 4 27.08 24.98 25.02 23.01 0.00 13.72 9.24 6.78 16.25 7.24 10.10 8.95 5.41 6.80 6.44 8.20 -7.59 -4.56 -5.11 -3.16 極差 10.92 2.29 5.00 6.20 19.39 3.70 8.98 9.84 16.19 3.72 1.83 0.61 12.35 5.71 3.21 2.64 7.65 2.12 1.02 2.60 主次因素 1 4 3 2 1 4 3 2 1 2 3 4 1 2 3 4 1 3 4 2 最優(yōu)水平 A D C D D A C D A D B D C C D B A A C D
由表(6)、表(7)計(jì)算結(jié)果可以看出:
1、四要素中,沉降值主要受穿越位置影響(44.75%),豎向間距(20.48%)和水平間距(25.39%)影響程度基本相當(dāng),結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度影響程度最。9.38%);
2、與沉降值相同,近端變形縫錯(cuò)臺(tái)主要受穿越位置(46.28%)的影響,豎向間距(21.42%)和水平間距(23.48%)影響程度基本相當(dāng),結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度影響程度最。8.82%);
3、近端變形縫張開(kāi)量主要受穿越位置(72.48%)的影響,豎向間距(8.18%)和水平間距(2.71%)綜合影響約為11%。
4、與近端變形縫錯(cuò)臺(tái)有相同又不同,相同的是:遠(yuǎn)端變形縫錯(cuò)臺(tái)主要受穿越位置(51.67%)的影響,不同的是:結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度成為第二影響因素程度(23.87%);深度(13.42%)和水平間距(11.04%)影響程度最次,基本相當(dāng);
5、遠(yuǎn)端變形縫張開(kāi)量主要受穿越位置(57.13%)的影響,結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度(15.84%)和水平間距(19.39%)為第二因素,影響程度基本相當(dāng),深度(7.64%)影響程度最次;
6、綜合分析,如表8所示,穿越位置是影響沉降值、變形縫錯(cuò)臺(tái)和張開(kāi)的決定性因素和主要因素,豎向間距、水平間距二者影響程度基本相等,要素主次順序依次是:穿越位置、豎向間距、水平間距、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。
表8影響因素主次關(guān)系綜合判別
項(xiàng)目 決定因素(>50%) 主要因素(30~50%) 次要因素(10~30%) 基本無(wú)關(guān)因素(≤10%) 沉降最大值 / 位置 深度、間距 長(zhǎng)度 近端錯(cuò)臺(tái) / 位置 深度、間距 長(zhǎng)度 近端張開(kāi) 位置 / 長(zhǎng)度 深度、間距 遠(yuǎn)端錯(cuò)臺(tái) 位置 / 長(zhǎng)度、深度、間距 / 遠(yuǎn)端張開(kāi) 位置 / 間距、長(zhǎng)度 深度
表9因素變化計(jì)算匯總
(單位:mm)
序號(hào) 沉降最大值 近端變形縫 遠(yuǎn)端變形縫 錯(cuò)臺(tái) 張開(kāi)量 錯(cuò)臺(tái) 張開(kāi)量 1 27.26 25.46 0.84 25.46 0.84 2 21.53 19.61 0.71 19.61 0.71 3 11.26 11.16 0.02 11.16 0.02 4 15.13 13.33 0.46 13.33 0.46 5 30.44 9.75 15.14 9.30 -5.71 6 28.66 9.94 12.89 5.22 -6.09 7 30.51 12.04 13.07 5.40 -7.77 8 30.28 15.52 10.74 7.12 -6.94 9 23.15 5.30 9.57 9.78 0.32 10 25.81 13.06 8.64 7.14 -3.57 11 35.10 32.90 8.00 1.37 -7.32 12 30.00 28.84 5.56 1.64 -5.28 13 28.19 0.00 18.57 1.11 -8.96 14 30.09 0.00 19.54 7.48 -9.76 15 24.70 0.00 13.25 5.86 -6.62 16 24.42 0.00 12.15 8.25 -6.06
以上計(jì)算分析均針對(duì)左、右線隧道下穿既有區(qū)間結(jié)構(gòu),若左、右線隧道穿越對(duì)象變?yōu)榧扔熊囌窘Y(jié)構(gòu),截面慣性矩變化為2000m4,如表9所示,與既有區(qū)間結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,分析既有地鐵結(jié)構(gòu)型式對(duì)結(jié)構(gòu)沉降、變形縫錯(cuò)臺(tái)和張開(kāi)的影響。世聯(lián)翻譯公司完成土木工程中文翻譯 Unitrans世聯(lián)翻譯公司在您身邊,離您近的翻譯公司,心貼心的專業(yè)服務(wù),專業(yè)的全球語(yǔ)言翻譯與信息解決方案供應(yīng)商,專業(yè)翻譯機(jī)構(gòu)品牌。無(wú)論在本地,國(guó)內(nèi)還是海外,我們的專業(yè)、星級(jí)體貼服務(wù),為您的事業(yè)加速!世聯(lián)翻譯公司在北京、上海、深圳等國(guó)際交往城市設(shè)有翻譯基地,業(yè)務(wù)覆蓋全國(guó)城市。每天有近百萬(wàn)字節(jié)的信息和貿(mào)易通過(guò)世聯(lián)走向全球!積累了大量政商用戶數(shù)據(jù),翻譯人才庫(kù)數(shù)據(jù),多語(yǔ)種語(yǔ)料庫(kù)大數(shù)據(jù)。世聯(lián)品牌和服務(wù)品質(zhì)已得到政務(wù)防務(wù)和國(guó)際組織、跨國(guó)公司和大中型企業(yè)等近萬(wàn)用戶的認(rèn)可。 專業(yè)翻譯公司,北京翻譯公司,上海翻譯公司,英文翻譯,日文翻譯,韓語(yǔ)翻譯,翻譯公司排行榜,翻譯公司收費(fèi)價(jià)格表,翻譯公司收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),翻譯公司北京,翻譯公司上海。
將車站(表9)和區(qū)間(表6)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析:
1、車站和區(qū)間規(guī)律相同,程度相當(dāng),沉降值等5個(gè)指標(biāo)基本相等,差別較。
2、區(qū)間的主次因素分析結(jié)果在車站同樣適用,穿越位置仍然是最主要因素;
3、車站的截面慣性矩較區(qū)間提高了80倍(從25m4提高到2000m4),但計(jì)算結(jié)果差別不大,說(shuō)明無(wú)論是車站和區(qū)間,相對(duì)于地層而言,剛度已足夠大。
7位置選擇和優(yōu)化
目前地鐵結(jié)構(gòu)和軌道結(jié)構(gòu)有各自不同的控制標(biāo)準(zhǔn):
(1)結(jié)構(gòu)內(nèi)力控制標(biāo)準(zhǔn):按照《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范,對(duì)新建施工引起既有地鐵結(jié)構(gòu)的內(nèi)力狀態(tài)進(jìn)行安全判斷。
(2)軌道結(jié)構(gòu)控制標(biāo)準(zhǔn):按照各城市制定的工務(wù)規(guī)則,整體道床線路軌道靜態(tài)幾何尺寸容許偏差值主要包括:軌距、水平、高低、軌向、三角坑(扭曲)等項(xiàng)目。
就影響程度而言,沉降值和近端錯(cuò)臺(tái)及張開(kāi)數(shù)值最大,遠(yuǎn)端錯(cuò)臺(tái)及張開(kāi)數(shù)值較小,因此將沉降值和近端錯(cuò)臺(tái)及張開(kāi)作為主要控制要素。從計(jì)算沉降變形曲線可以看出,無(wú)論從車站還是區(qū)間,結(jié)構(gòu)自身的撓度都較小,因此沉降絕對(duì)值對(duì)結(jié)構(gòu)自身內(nèi)力和軌道幾何形位影響不大,而變形縫處的錯(cuò)臺(tái)和張開(kāi)雖對(duì)結(jié)構(gòu)安全沒(méi)有影響(對(duì)結(jié)構(gòu)防水有影響),但直接決定著軌道的內(nèi)力和幾何形位,關(guān)系運(yùn)營(yíng)安全,因此,變形縫處的錯(cuò)臺(tái)和張開(kāi)是關(guān)鍵控制要素。
左、右線隧道穿越既有地鐵結(jié)構(gòu)時(shí),按照以下程序進(jìn)行位置選擇及優(yōu)化:
(1)穿越位置是影響沉降值、變形縫錯(cuò)臺(tái)和張開(kāi)的決定性因素和主要因素,因此,在左、右線隧道穿越路由選擇和優(yōu)化時(shí),首先要對(duì)穿越位置(即與變形縫的相對(duì)位置關(guān)系)進(jìn)行計(jì)算分析。
穿越位置對(duì)三項(xiàng)指標(biāo)的影響趨勢(shì)是相反的,即:中心穿越沉降最大值最小,張開(kāi)基本為零,但錯(cuò)臺(tái)較大;在變形縫處穿越,錯(cuò)臺(tái)基本為零,但沉降值較大,張開(kāi)量在四種情況中最大;其他兩種穿越位置,沉降最大值、變形縫錯(cuò)臺(tái)和張開(kāi)數(shù)值均較大;
不同城市的地鐵控制標(biāo)準(zhǔn)不同,參照本文計(jì)算實(shí)例,從表(3)可以看出,若以沉降最大值不超過(guò)30mm控制,只能選擇中心穿越(位置I);若以變形縫錯(cuò)臺(tái)不超過(guò)20mm控制,可選擇中心穿越(位置I)、邊緣穿越(位置II)和變形縫正下方穿越(位置IV);若以變形縫張開(kāi)不超過(guò)5mm控制,可選擇中心穿越(位置I)和1/3處穿越(位置III),在該實(shí)例中,在中心穿越(位置I)是可以接受的,因此,應(yīng)以控制標(biāo)準(zhǔn)決定穿越位置。
(2)加大水平間距和增加隧道埋深無(wú)疑可以減小沉降最大值、變形縫錯(cuò)臺(tái),但對(duì)變形縫張開(kāi)影響不大,從經(jīng)濟(jì)方面考慮,加大水平間距較增加隧道埋深更加經(jīng)濟(jì),且左、右線隧道之間的相互施工影響會(huì)更小,因此建議加大水平間距,但要注意的是,水平間距和隧道埋深在調(diào)整初期會(huì)比較敏感和有效,當(dāng)增加到一定程度后,對(duì)沉降最大值、變形縫錯(cuò)臺(tái)減小程度越來(lái)越小,因此不建議無(wú)限度的加大水平間距和隧道埋深;
(3)雖然穿越長(zhǎng)度較大的結(jié)構(gòu)更為有利,但就地鐵結(jié)構(gòu)而言,在有限的可供選擇的線路路由范圍內(nèi),結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度基本一致,因此在左、右線隧道穿越位置選擇和優(yōu)化時(shí),基本忽略結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度這一因素。