目前,城市地铁作为城市公共交通在解决城市交通堵塞问题方面发挥着日益重要的作用。随着我国城市化进程的加快,国家对城市基础设施建设的重视,我国各大中型城市为解决当地城市交通拥堵问题,有针对性地出台了关于城市轨道交通建设相关政策与措施,加快推进我国轨道交通建设,提升城市交通出行能力。在城市地铁隧道施工中,盾构法施工技术安全、快捷、地层适用性广,因此,在城市地铁隧道的施工中,特别是处于城市中心的隧道区间,一般都会采用盾构法施工。然而,盾构隧道在掘进过程中因地质水文条件、盾构操作、以及施工过程中的施工管理等因素的影响,盾构掘进施工将会对周围土体造成一定的扰动,从而引起地面变形,严重时会危及地面建筑物。当盾构施工引起的地表变形较大时,就会造成隧道上方地面建筑物发生沉降,产生裂缝,造成地面建筑垮塌等事故的发生,严重危害人民的生命健康和财产安全。因此,在盾构机掘进施工时隧道上方有建筑物时,如何保证盾构上方既有建筑物的安全,减少地铁施工对周边环境的影响成为地铁隧道施工的关键。本文结合长春地铁1号线工程,以南广场站~北广场站盾构区间工程盾构施工下穿长春火车站南站房工程为例,应用有限元分析软件模拟分析盾构掘进施工穿越长春火车站南站房的施工过程,分析盾构掘进施工对长春火车站南站房的施工影响及危害程度,进而给出有针对性的施工措施及建议,确保工程顺利进行。本文主要开展的研究工作如下:(1)介绍了地铁盾构隧道施工中盾构法施工的原理,分析了盾构掘进施工造成地表沉降的机理,分析了盾构施工造成地表沉的影响范围。(2)利用有限元分析软件模拟盾构掘进施工穿越长春火车站南站房的施工过程,分析长春火车站南站房建筑结构的受力和变形的影响,结合模拟计算结果及现场施工环境,对盾构掘进施工下穿长春火车站南站房进行安全评估,为工程施工方案以及措施的选择提供依据。(3)结合模拟计算结果及现场施工环境,为盾构掘进施工下穿长春火车站南站房段的施工控制提出针对性的施工措施,并通过有效的建筑物监测数据分析,比较模拟计算与施工实际监测结果之间的关系,为同类工程的施工提供依据和建议。
