摘　要:地铁施工中对既有建筑物产生一定的影响,施工期间需制定相应的沉降控制标准。由于建筑物结构形式千差万别,沉降标准也随之改变。目前,国内这方面的相关技术规定较少,大部分处于研究探索阶段,给施工期间的变形控制带来诸多不便。以北京地铁五号线施工中下穿建筑物的几个实例作为分析对象,对施工中既有建筑沉降控制标准的制定提出参考意见。

　　1 问题的提出

　　在北京地铁五号线施工中,暗挖区间隧道和一些车站穿越了不同的建筑物,通过现场的监测数据表明,虽然地表的沉降值较大,但各种建筑物的使用功能并未受到破坏。因此,各种建筑物的使用功能主要与自身的结构特性有关。那么与地表沉降有什么关系呢?多大的地表沉降才会对地下设施、管线产生破坏作用?为此,寻求一种合适模型来计算各种既有建筑物设施的容许值很有必要,对于各种设施建立什么样的模型是制定合理控制标准的重要依据。

　　2 模型的建立

　　笔者对施工中的北京磁器口站两条典型管线和法华寺过街天桥桩基沉降进行分析研究,探讨沉降控制标准的制定方法。

　　2.1 车站拱部K6+118下穿Φ1980mm污水管该污水管

　　位于车站结构上方,距车站开挖外轮廓线0.78m,管线为西污东输干线,车站采用暗挖法下穿该管线。经过实际调查和资料收集,该管线采用顶进法施工。污水管为2m一节,采用承插接口形式,接口部添塞沥青棉麻进行防水。

　　根据实际情况,提出差异沉降理论计算模型。模型见图1。

　　通过模型可以看出,当承插头全部滑出槽时,则管线破坏,此时两管节的外张距离为Δl=a,要保证管线不破坏,必须保证Δl

　　2.2 西南风道下穿Φ1000mm自来水管线

　　自来水为有压管线,一般多采用钢管或铸铁管。在西南风道施工中,有一条直径为1000mm的自来水管,埋深1.0m,施工中地表沉降达到55mm,而管线的使用功能完好,以此为例建立如下模型。把自来水上部的覆土作为土柱荷载,管内自来水也作为内部荷载,根据受力状况此时可以把自来水管当作一根梁来看待。当隧道开挖时,管下土体与自来水管分离,钢管承载,模型见图2。

　　由于自来水两端下部和周边的土体在钢管的受力变形下不能约束钢管的竖向、水平和纵向移动,因此可把钢管简化为简支梁来对待。

　　Q1按下式计算

　　q1=(d+htanφ)h·γ

　　式中　d———自来水管的外径;

　　h———自来水管的埋深;

　　φ———土的内摩擦角;

　　γ———土的容重。

　　梁的截取长度L可通过隧道沉降影响范围计算。

　　L=B+H·tan(45+φ/2)

　　根据上述推算,计算该段自来水管的下沉挠度为

　　w=K1×5ql4/384EI

　　Mmax=K1qL2/8

　　弯矩

　　式中,K1为外部荷载增加系数。

　　根据上式,结合自来水管的结构,检算管壁的拉力。如果拉力小于允许值,表明结构是安全的;如果大于允许值,按照容许值可以反推出[w],实际施工中把Δh=[w]作为控制标准。

　　2.3区间隧道下穿法华寺过街天桥桩基

　　区间隧道K5+462.4处有一座法华寺过街天桥与隧道相交,该天桥基础为钻孔灌注桩,桩径1 .0m,主要为摩擦受力。天桥一根桩基侵入左线二衬结构20cm,天桥结构为等截面连续钢混梁,梁长30m。

[1] [2] [3]  下一页