《大斷面平頂直牆車站密貼下穿既有車站關鍵技術》是2015年清華大學出版社出版的圖書，作者是蘇斌、蘇藝、陶連金。
基本介紹
- 中文名：大斷面平頂直牆車站密貼下穿既有車站關鍵技術
- 作者：蘇斌、蘇藝、陶連金
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2015年10月01日
- 定價：68 元
- ISBN：9787302353881
編者推薦,內容簡介,前言,目錄,
編者推薦
本書以北京捷運10號線二期新建公主墳站密貼下穿既有1號線公主墳站為工程實例，結合科學研究和工程實踐，系統地闡述了大斷面平頂直牆捷運車站密貼下穿既有車站的關鍵技術。全書共分8章，詳細闡明了新建?10?號線公主墳站密貼下穿既有?1?號線捷運車站的設計、施工、監測以及抗震性能等多個方面的研究成果，理論與實踐相結合，可為以後類似捷運車站密貼穿越工程提供參考。
本書可供從事捷運設計、施工、運營及管理的科研、技術人員，以及相關專業的高等院校師生參考使用。
內容簡介
隨著軌道交通日新月異的發展，軌道線路間相互交叉、並行、連線、共建等情況日益增多，新建線路與既有軌道交通線路穿插交疊。新建地下軌道交通結構密貼下穿既有線結構可以減小換乘距離、集約利用地下空間，是一種最佳化的下穿方法，但因對既有線影響大而存在巨大挑戰。本書以北京捷運10號線工程公主墳車站密貼下穿既有1號線車站為例，系統闡述了通過伺服控制、同步頂撐方法為主導的微變形控制技術將既有線車站結構變形嚴格控制在3mm以下、不影響既有線正常通車的關鍵技術和工程實踐，從工程設計、施工、監測及抗震性能等方面對密貼穿越的關鍵問題進行了系統的論述。
前言
隨著國內軌道交通日新月異的發展，各軌道線路間相互交叉、並行、連線、共建等情況日益增多。目前北京市規劃和在建的軌道交通線與既有的軌道交通線多處穿插交疊，存在大量的下穿既有車站或區間隧道工程。對於兩線甚至三線交叉的捷運換乘站，車站間的換乘提升高度決定了換乘服務水平的高低，因此，為創造更為便捷的換乘通路，一般要求新建站與既有站間的豎向間距儘量縮小。地下空間是有限資源，集約化利用也是必然趨勢。因此，新建地下結構密貼式下穿既有地下結構逐漸成為優選的設計方案。
近年來北京市道路交通擁堵日益嚴峻，政府也在將大量客流引導入公共運輸，提倡綠色出行等，其中公共軌道交通在公共運輸中占據了較大的份額，是未來緩解交通壓力的必然出路。目前北京市捷運客流不斷翻新，屢創新高，捷運運營公司壓力巨大，投入了大量的人力、物力、財力，來保證捷運的正常運營，其中包括增車、增速等措施。在此背景下，既有線路運營單位明確提出，在新建線路下穿既有捷運工程時，不能對既有線路採取限速措施，同時要求施工引起既有結構的沉降變形指標小於3mm，局部困難地區甚至提出零沉降的要求。
在上述強勁的建設需求和苛刻的環境要求下，技術人員必須解決新建車站下穿既有線時滿足嚴格的變形控制指標要求，實現微沉降的精細化控制。本書在上述前提下，提出了在平頂直牆CRD暗挖工法基礎上，增加“多重預頂撐”工藝及其他綜合技術措施。該技術的提出和實施有望突破地下工程下穿已有工程的瓶頸，為捷運建設的發展奠定基礎，並提供技術保障。同時，該技術也有望為地下工程下穿其他地下建構築物（例如車站、隧道、地下管網、人防工程等）提供了一種可行的方法。
同時，針對捷運車站交叉密貼結構的地震規律研究很少，其動力學特性較單一結構更加複雜。通過理論分析及振動台試驗，對捷運工程車站—車站和車站—隧道密貼交叉結構的地震回響及抗震性能進行研究，完善捷運結構地震評估方法和車站抗震措施，形成捷運車站密貼交叉結構的抗震性能評價技術體系，指導和規範該類工程的抗震設計，從而保證大型密貼車站結構的地震安全。
北京捷運10號線二期公主墳站各參建單位提供了基礎資料，特別是北京城建設計研究總院有限責任公司、中國中鐵隧道集團有限公司北京捷運?10?號線二期?12標段項目部、北京城建勘測設計研究院有限責任公司無私提供了寶貴的資料。在本書寫作過程中作者還參考了有關單位和學者的研究成果，在此一併表示感謝。
本書由蘇斌、蘇藝、陶連金著，汪國鋒、李積棟、鮑艷、吳精義、武潤利、孫希波、韓鐵蓮、郝志宏、胡友剛、安軍海、邊金、曹保利、吳秉林、郭飛等也參加了本書的編寫工作。
由於大斷面平頂直牆捷運車站密貼下穿既有車站的關鍵技術研究還有待進一步完善，此研究結果僅供同行參考。加之作者水平及認識有限，書中難免有不當之處，熱忱歡迎各界同行批評指正。
作者
2015年2月於北京
目錄
第1章緒論 1
第2章工程概況 6
2.1工程位置及周邊環境概況 6
2.2車站結構形式 7
2.2.1新建車站 7
2.2.2既有車站 7
2.2.3新建站與既有站位置關係 7
2.3工程地質及水文地質條件 10
2.3.1工程地質條件 10
2.3.2水文地質條件 12
2.4建築的場地類別 12
2.4.1場地土的類型 12
2.4.2場地類別 12
2.4.3抗震設計參數 13
2.4.4飽和砂土和飽和粉土的液化判別 13
2.5車站地基條件的適宜性 14
第3章密貼下穿平頂直牆CRD+多重預頂撐工藝技術 15
3.1公主墳車站整體方案及功能需求 15
3.2下穿方案最佳化 16
3.2.1平頂直牆CRD+墩台式注漿 16
3.2.2PBA洞樁式+局部注漿 18
3.2.3PBA工法+牛腿跳格冠梁加頂 18
3.2.4PBA工法+小導洞格柵加頂 21
3.2.5平頂直牆工法+中臨時柱加頂倒換 21
3.2.6平頂直牆暗挖8導洞+格柵加頂 21
3.3平頂直牆CRD+多重預頂撐工藝技術 25
3.4隧洞勁性剛架初支兼頂撐平台的設計 29
3.5密貼下穿工程的數值計算及沉降分析 31
3.5.1密貼下穿工程的群洞效應分析 31
3.5.2頂撐對既有結構沉降控制的數值分析 32
3.5.3按步序分解的數值分析 35
3.5.4密貼式下穿工程的沉降機理分析 38
3.5.5基於構件傳力計算的分步序沉降分析 39
3.6施工過程的頂撐控制及應急措施 41
3.6.1施工頂撐操作工藝 41
3.6.2初支背後壓力注漿 43
3.6.3左線步序1施工中沉降控制的應急處理 43
3.6.4右線沉降局部超越2mm時應急措施 44
3.7既有車站實時精密監測與頂撐控制系統 44
3.8密貼式下穿多重頂撐工藝關鍵技術要點 44
第4章施工過程控制及應急對策 47
4.1密貼下穿施工對既有站的影響及應對措施 47
4.1.1密貼下穿施工階段既有線結構沉降控制目標 47
4.1.2新建車站主體單層段密貼下穿既有線結構沉降控制目標及措施 48
4.2密貼下穿施工方案 50
4.2.1施工安排 50
4.2.2施工步驟 51
4.2.3注漿加固方案 56
4.2.4新建車站開挖施工方案 59
4.2.5新建車站二襯結構施工方案 62
4.3密貼下穿工程環境保護措施 63
4.3.1施工現場保護措施 63
4.3.2周邊環境保護措施 64
4.4密貼下穿的主要施工方法及技術措施 65
4.5密貼下穿的監測方案 71
4.5.1監控量測設計 72
4.5.2常規監測 72
4.5.3既有線車站軌道內監測 74
4.5.4監控量測信息反饋程式 75
4.5.5監測管理體系和保證措施 76
4.5.6與第三方監測的配合 78
4.5.7全過程的監測結果分析 80
4.6施工時間安排及應急預案 82
4.6.1各個步序施工時間 82
4.6.2施工過程中出現問題的應急措施 83
4.6.3制定應急、回響預案 86
第5章新建平頂直牆大斷面捷運車站密貼下穿既有車站的實時精密監測 92
5.1監測方案 92
5.1.1監測及巡視對象 92
5.1.2監測和巡視時間安排 94
5.1.3監測控制指標和警戒狀態判定 95
5.1.4監測方案 96
5.2現場監測方法 96
5.2.1捷運既有車站隧道結構監測 96
5.2.2道床結構變形監測 99
5.2.3地表及地層變形的精密監測 104
5.3監測成果統計與分析 105
5.3.1監測成果分析 105
5.3.2監測結論 115
第6章大斷面平頂直牆車站密貼下穿既有車站的精細化數值模擬 117
6.1研究內容 117
6.2計算假定 117
6.3計算模型 118
6.4密貼下穿既有車站結構施工工法研究 118
6.4.1CRD工法分部開挖數值模擬 119
6.4.2全斷面注漿工法計算結果與分析 126
6.4.3全斷面注漿+格柵支護數值模擬結果與分析 137
6.5平頂直牆CRD+多重預頂撐工藝精細化數值模擬 148
6.5.1注漿+格柵支護+多重預頂撐工藝計算結果與分析 148
6.5.2頂力卸除瞬時沉降分析 176
6.5.3平頂直牆CRD+預頂撐工藝施工的土體力學效應分析 177
6.6現場監測數據和數值模擬對比分析 182
6.6.1監測方法與內容 182
6.6.2監測結果及數值模擬結果對比 182
6.6.3小結 188
6.7既有捷運結構變形控制目標和措施 189
6.7.1施工階段既有線結構沉降控制目標 189
6.7.2一般既有捷運車站結構變形控制體系研究 189
6.7.3既有捷運車站結構變形控制措施要點 190
第7章密貼交叉捷運車站結構抗震性能分析 192
7.1捷運車站振動台試驗設計 192
7.1.1模型箱 192
7.1.2模型試驗的相似比 193
7.1.3模型尺寸和製作 196
7.1.4試驗中感測器的布置 198
7.1.5工況設定 199
7.1.6地震加速度時程和載入方式的選擇 200
7.2捷運車站結構振動台試驗結果分析 202
7.2.1自由場振動台試驗結果分析 202
7.2.2密貼交叉結構振動台試驗結果分析 204
7.3密貼交叉組合捷運車站地震動回響數值計算 206
7.3.1三維數值模型 206
7.3.2地震作用計算結果與分析 209
7.3.3結論 212
7.4反應位移法抗震計算 213
7.4.1反應位移法計算簡圖 213
7.4.2位移、邊界條件等相關計算 213
7.4.3內力計算結果 217
第8章結語 220
參考文獻 222
