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廠(chǎng)房對軌道交通盾構區間影響論文
目前，城市軌道交通建設快速發(fā)展，據軌道交通建設規劃，許多已建、在建及規劃在建的項目已受到或將受到軌道交通建設的影響［1－3］。中的某廠(chǎng)房規劃鄰近軌道交通盾構區間，本文就該廠(chǎng)房受軌道交通建設的影響進(jìn)行分析。
1工程概況
擬建廠(chǎng)房由1#車(chē)間(6～7層)、2#車(chē)間(6層)、綜合樓(12～13層)組成，均擬采用框架結構，總建筑面積81442.62m3。建筑物重要等級為二級，場(chǎng)地等級為三級，地基等級為二級擬采用樁基礎。根據線(xiàn)網(wǎng)規劃，該廠(chǎng)房鄰近規劃軌道交通盾構區間。盾構區間擬采用圓形斷面，外徑6.0m，盾構頂標高11.13～11.43m，覆土8.7～8.9m。擬建廠(chǎng)房場(chǎng)所處土層由上至下依次為:①素填土、②-a淤泥質(zhì)粘土、②粉質(zhì)粘土、③淤泥質(zhì)粘土、④粉質(zhì)粘土、⑤粉質(zhì)粘土夾粉土粉砂、⑥粉質(zhì)粘土粉土中粗砂礫砂互層。各層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標如表1所示。擬建廠(chǎng)房1#車(chē)間(6層)距離盾構區間中心線(xiàn)最近約23.9m，該車(chē)間縱向基本與盾構線(xiàn)路平行，縱向長(cháng)度約85.8m;綜合樓西側一邊角(12層部分)距離盾構區間中心線(xiàn)最近約25.6m，該樓縱向基本與盾構線(xiàn)路垂直。根據廠(chǎng)房場(chǎng)地的地勘資料，盾構區間穿過(guò)③層淤泥質(zhì)粘土、④層粉質(zhì)粘土及⑤層粉質(zhì)粘土夾粉土粉砂，上覆土由下到上主要為③層淤泥質(zhì)粘土、②層粉質(zhì)粘土及①層素填土。
2盾構區間對廠(chǎng)房影響的理論分析
2.1盾構區間影響范圍分析
盾構區間施工會(huì )對周邊土體產(chǎn)生一定的影響，本次研究采用Peck［4］沉降槽理論公式對區間施工的影響范圍進(jìn)行分析。按Peck公式(1)估算盾構掘進(jìn)時(shí)引起的地面沉降:Sx=Vl2槡πiexp(－x22i2)(1)式中，Sx為橫向地表沉降量;Vl為盾構隧道單位長(cháng)度的地層損失量;x為地表距隧道中心線(xiàn)的水平距離;i為沉降槽寬度系數(盾構中心線(xiàn)至沉降反彎點(diǎn)的距離);Z為盾構中心處埋深;φ為土體內摩擦角。使用Peck公式，按地層損失率1%估算得到的地表沉降值如圖1所示，從圖中可以看出，隧道掘進(jìn)時(shí)引起的地面最大沉降約27.5mm，但影響范圍較小，在離右側盾構區間中心線(xiàn)15m處，地表沉降已接近于零。
2.2修正慣用法理論公式計算分析
采用修正慣用法理論公式［5］計算未建廠(chǎng)房時(shí)，盾構施工時(shí)管片的內力。計算時(shí)，管片斷面計算角度從頂部開(kāi)始，順時(shí)針為正的中心角。通過(guò)計算，所得管片的彎矩剪力圖如圖2所示，管片最大彎矩值約為122.7kN?m，最大剪力值66.9kN。
3廠(chǎng)房對盾構區間影響的分析
根據規劃，擬建廠(chǎng)房先于軌道交通建設，本文就廠(chǎng)房先建進(jìn)行分析。在分析的過(guò)程中，未考慮先建工程引起的土應力消散，即考慮了兩個(gè)項目建設時(shí)間接近的最不利工況。由于廠(chǎng)房方案尚處于規劃階段，考慮最不利工況，12層廠(chǎng)房建在與盾構最小凈距為20.9m處，假定廠(chǎng)房采用天然地基，廠(chǎng)房荷載每層14kPa，且認為廠(chǎng)房建設與盾構施工時(shí)間接近，不考慮土應力消散。計算得到盾構管片的彎矩與剪力，如圖3、圖4所示。其中，彎矩最大值比未建廠(chǎng)房增加了6.2%;剪力最大值比未建廠(chǎng)房時(shí)增加了5.3%�？梢�(jiàn)，新建廠(chǎng)房對盾構管片的內力有一定影響。由以上分析可以看出，擬建廠(chǎng)房對盾構穿越時(shí)管片的內力有一定的影響，但影響較小�？紤]到本次分析是考慮最不利工況(廠(chǎng)房采用天然地基)，且未考慮廠(chǎng)房建成后土中應力的消散，若區間施工在廠(chǎng)房建成后較長(cháng)時(shí)間之后，則廠(chǎng)房在地基中引起的應力很有可能早已消散，對盾構區間的影響將更小。因此，從分析來(lái)看，先建廠(chǎng)房對軌道交通盾構區間的影響將會(huì )較小，但廠(chǎng)房基礎形式應予以加強，不宜采用天然基礎。
4結語(yǔ)
通過(guò)上述分析，擬建廠(chǎng)房方案對軌道交通的影響較小，技術(shù)可行。提出以下結論與建議，以使工程更加安全可靠:(1)由于本次報告分析采用的地勘資料為廠(chǎng)房的資料，與軌道交通盾構區間施工所需地勘資料有一定差距，因此，軌道交通的設計與施工尚應根據其詳勘資料進(jìn)行。(2)數值作為分析手段，用來(lái)指導工程施工與總結規律。實(shí)際工程情況復雜，變量因素較多，因此應重視施工措施及施工質(zhì)量。(3)廠(chǎng)房先于軌道交通施工，為確保廠(chǎng)房安全，廠(chǎng)房基礎應予以加強，但不應使用錨桿(索)。在盾構區間施工時(shí)，按正常推進(jìn)施工，并加強施工管理及施工監測，實(shí)現信息化施工。廠(chǎng)房建成后總荷載標準值控制在168kPa以?xún)取?/p>
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