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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(xiàn)(左、右線(xiàn))區間隧道垂直下穿既有地鐵結構的位置選擇和優(yōu)化問(wèn)題?紤]了新建區間隧道與既有結構間豎向間距、新建左、右線(xiàn)隧道間水平間距、與既有地鐵變形縫之間位置關(guān)系及既有地鐵結構長(cháng)度四個(gè)因素對既有地鐵結構沉降、變形縫錯臺和張開(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律。結果顯示,穿越位置與既有結構變形縫間相對關(guān)系是影響既有地鐵結構變形的主要因素,新建區間隧道與既有結構間豎向間距和新建左、右線(xiàn)隧道間水平間距二者影響程度基本相當。
關(guān)鍵詞:新建隧道;既有地鐵結構;穿越;位置選擇;因素分析;
中圖分類(lèi)號:U455 文獻標識碼:A 文章編號:
經(jīng)濟的快速發(fā)展帶來(lái)了城市化進(jìn)程加快、人口密度持續增長(cháng)、生活空間擁擠等現象,進(jìn)而引發(fā)了交通阻塞、環(huán)境污染、基礎設施落后、城市防災能力薄弱等問(wèn)題,給城市生活帶來(lái)了極大的不便,成為現代城市可持續發(fā)展的障礙。
走在現代化城市建設前沿的發(fā)達國家已經(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)境三大危機的重要措施。其中,軌道交通(主要是地鐵)因其運輸能力大、速度快、安全準點(diǎn)等特點(diǎn)在人們的日常生活中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用,尤其是在人口密集的大城市,規;能壍澜煌ňW(wǎng)對緩解地面交通壓力,效果更是不可替代的。
軌道交通網(wǎng)建設過(guò)程中,在換乘站大多存在新建地鐵結構穿越既有地鐵結構施工(以下簡(jiǎn)稱(chēng)穿越施工)的情況。受地下空間限制,同時(shí)為了減小對既有地鐵的不利影響,主要采用新建單洞單線(xiàn)(左、右線(xiàn))區間隧道下穿既有地鐵的穿越形式。關(guān)于穿越施工,研究方向主要針對以下兩個(gè)方面:一、專(zhuān)項保護措施,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(xiàn)與既有線(xiàn)間地層加固(隔斷)措施研究[3];既有地鐵結構(包含軌道結構)安全評估及專(zhuān)項加固措施研究[4];二、穿越位置選擇,目前多采用專(zhuān)業(yè)有限元計算軟件針對具體工程進(jìn)行研究分析,通過(guò)建立復雜的模型,綜合考慮既有地鐵結構、周?chē)馏w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(zhuān)業(yè)性強、參數選取的經(jīng)驗性高、軟件操作過(guò)程復雜,難以大面積推廣。
本文在地基梁理論基礎[6]上,采用打靶法對微分方程進(jìn)行數值求解,探討了新建單洞單線(xiàn)(左、右線(xiàn))區間隧道垂直下穿既有地鐵的位置選擇和優(yōu)化問(wèn)題。針對位置選擇的四個(gè)主要因素(包括:新建區間隧道與既有結構間豎向間距、新建左、右線(xiàn)隧道間水平間距、與既有地鐵變形縫之間位置關(guān)系及既有地鐵結構長(cháng)度),對既有地鐵結構變形的三個(gè)關(guān)鍵要素:結構沉降變形、變形縫的錯臺和張開(kāi)的影響進(jìn)行了計算和研究,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律,為穿越施工位置的優(yōu)化提供理論指導。
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(xiě)為:
(1)
式中:E—地鐵結構彈性模量,Pa;I—地鐵結構截面慣性矩,m4;w(x)—地鐵結構豎向位移,m;S(x)—土層豎向位移,m;k—地基系數,Pa/m;D—既有地鐵結構寬度,m。
地層沉降S(x)通?砂碢eck公式計算:
(2)
式中S1—x=0處的(最大)沉降,m;i—沉降曲線(xiàn)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(xiàn)性常微分方程。對于無(wú)限長(cháng)梁,通?扇∏簖R次方程的通解和一個(gè)特解[7] [8]。但地鐵結構設有變形縫,變形縫位置可認為滿(mǎn)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,基本參數如下:新建左、右線(xiàn)區間隧道為直徑6m的圓形盾構隧道,隧道中心埋深19m,左、右線(xiàn)隧道中心水平間距9m;既有地鐵為區間結構,底板埋深12m(與新建隧道豎向凈距6m),長(cháng)度25m,寬度5m,彈性模量3´1010Pa,截面慣性矩25m4,土層地基系數4.5´107Pa/m,考慮采用中心對稱(chēng)下穿的穿越方式,即:既有地鐵坐標為0~25m,新建左、右線(xiàn)隧道的中心位于8m和17m。
2深度因素影響
根據上述基本方程和相關(guān)參數,依次變化既有結構與新建隧道豎向凈距:3m、6m、9m、12m,既有結構沉降、變形縫處錯臺及張開(kāi)量如圖1及表1所示。
由圖1及表1計算結果可以看出:
(1)由于是中心穿越,既有地鐵結構的變形是對稱(chēng)的,中心兩側變形縫的錯臺和張開(kāi)量也完全相同;
(2)隨著(zhù)新建隧道埋深增加,與既有地鐵結構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)與沉降變形規律相同,隨著(zhù)新建隧道埋深增加,變形縫位置的錯臺也呈下降趨勢,由21.29mm降至14.03mm,減小約34.1%,降低程度大于沉降,說(shuō)明結構沉降變形范圍不斷擴大,沉降變形變得更為均勻;
(4)由于是中心穿越,結構基本水平狀態(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算結果
表1 豎向距離變化計算匯總 (單位:mm)
序號 豎向距離 沉降最大值 近端變形縫 遠端變形縫 錯臺 張開(kāi) 錯臺 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
根據上述基本方程和相關(guān)參數,依次變化左、右線(xiàn)隧道的中心水平間距:7m、9m、11m、13m,既有結構沉降、變形縫處錯臺及張開(kāi)量如圖2及表2所示。由上圖2及表(2)計算結果可以看出:
(1)隨著(zhù)新建左、右線(xiàn)隧道水平間距的增加,既有結構沉降變形最大值和變形縫位置的錯臺程度都有所降低,分別減小約8.7%和21.0%;
(2)同樣由于是中心穿越,結構基本水平狀態(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)相對比,增加新建隧道埋深和擴大隧道水平間距,對既有結構的影響趨勢基本相同,效果基本一致,即增加1m埋深基本等同于擴大1m水平間距。
圖2水平間距變化沉降計算結果
表2水平間距變化計算匯總
(單位:mm)
序號 水平距離 沉降最大值 近端變形縫 遠端變形縫 錯臺 張開(kāi) 錯臺 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
根據上述基本方程和相關(guān)參數,依次變化與既有地鐵變形縫的相對位置關(guān)系(既有地鐵坐標為0~25m):
(1)中心對稱(chēng)穿越(位置I),新建左、右線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)隧道的中心位于4m和13m;
(4)變形縫正下方對稱(chēng)穿越(位置IV),新建左、右線(xiàn)隧道的中心位于-4.5m和4.5m。
既有結構沉降、變形縫處錯臺及張開(kāi)量如圖3及表3所示。由上圖3及表(3)計算結果可以看出:
(1)穿越位置的變化,可在一定程度上影響結構沉降變形程度,其中在結構中心穿越(位置I),沉降變形最小,為21.75mm,在變形縫處對稱(chēng)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),引起的結構沉降最大,達到36.61mm;
(2)穿越位置的變化同樣影響近端變形縫的錯臺,計算結果顯示:在變形縫處穿越(位置IV),由于左、右線(xiàn)隧道的對稱(chēng)性,變形縫兩側結構沉降完全相同,變形縫處不會(huì )出現錯臺現象。其余三種穿越位置均會(huì )出現錯臺現象,其中:中心對稱(chēng)穿越(位置I)和一個(gè)隧道位于變形縫正下方(位置II),引起的錯臺量基本相當,為19.21mm和17.77mm,而在結構1/3位置穿越(位置III),錯臺量最大,達到25.48mm;
(3)與錯臺規律相反,在變形縫處穿越(位置IV),由于兩側結構的轉角相反且較大,由此引起的近端變形縫張開(kāi)量最大,達到9.38mm,在結構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,而在中心對稱(chēng)穿越(位置I),由于影響范圍內結構的轉角都較小,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)遠端變形縫的錯臺同樣不能忽視,在中心對稱(chēng)穿越(位置I)條件下,已無(wú)近端、遠端之分,錯臺量達到19.21mm;其余情況下,一個(gè)隧道位于變形縫正下方(位置II)對控制遠端變形縫的錯臺最為有利,值得注意的是:在變形縫處對稱(chēng)穿越(位置IV),雖然穿越位置的變形縫處不會(huì )出現錯臺現象,但在遠端變形縫處,結構錯臺量已達到7.81mm;
(5)與近端變形縫張開(kāi)趨勢相反,遠端變形縫處張開(kāi)量出現負值,即變形縫頂部張開(kāi),底部收縮,這種情況下,結構頂部的防水是否安全尤為值得重視;
(6)就影響程度而言,沉降值和近端錯臺及張開(kāi)數值最大,遠端錯臺及張開(kāi)數值較。ㄖ行拇┰,無(wú)近端、遠端之分;非中心穿越,近端影響遠大于遠端),因此可將沉降變形和近端變形縫錯臺及張開(kāi)作為主要控制指標,遠端變形縫錯臺及張開(kāi)作為輔助控制指標,這與大家的感性認識是一致的;
(7)綜合以上分析,可以發(fā)現:穿越位置對這幾項指標的影響趨勢不僅不同,且基本相反,因此很難找到一種絕對有利的穿越位置,應根據工程實(shí)際和各項指標的控制標準,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算結果
表3穿越位置變化計算匯總
(單位:mm)
序號 穿越位置 沉降最大值 近端變形縫 遠端變形縫 錯臺 張開(kāi) 錯臺 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結構長(cháng)度影響
根據上述基本方程和相關(guān)參數,依次既有地鐵結構的單節長(cháng)度:20m、25m、30m、35m,既有結構沉降、變形縫處錯臺及張開(kāi)量如圖4及表4所示。由上圖(4)及表(4)計算結果可以看出:
(1)隨著(zhù)既有地鐵結構長(cháng)度的增大,結構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(zhù)既有地鐵結構長(cháng)度的增大,結構變形縫位置的錯臺也呈下降趨勢,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;
(4)綜合分析沉降、變形縫錯臺和張開(kāi),隨著(zhù)既有地鐵結構長(cháng)度的增大,這三個(gè)指標都有所減小,在有多種結構長(cháng)度可選擇的條件下,穿越長(cháng)度較大的結構更為有利。
圖4結構長(cháng)度變化沉降計算結果
表4結構長(cháng)度變化計算匯總
(單位:mm)
序號 結構長(cháng)度 沉降最大值 近端變形縫 遠端變形縫 錯臺 張開(kāi) 錯臺 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)上述計算可以看出,與既有地鐵結構的豎向距離(簡(jiǎn)稱(chēng):豎向間距)、左、右線(xiàn)隧道之間的水平間距(簡(jiǎn)稱(chēng):水平間距)、與既有地鐵變形縫之間位置關(guān)系(簡(jiǎn)稱(chēng):穿越位置)及既有地鐵結構長(cháng)度(簡(jiǎn)稱(chēng):結構長(cháng)度)是決定既有地鐵結構變形的四個(gè)主要因素。
按照正交試驗設計的原理和方法[11],進(jìn)行四因素四水平的試驗設計,從而分析各因素對結構沉降、變形縫錯臺和張開(kāi)量的影響程度。試驗方案及結構變形計算結果如表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)驗設計方案
(單位:m)
序號 穿越
位置結構
長(cháng)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因素變化計算匯總
(單位:mm)
序號 沉降最大值 近端變形縫 遠端變形縫 錯臺 張開(kāi)量 錯臺 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 沉降最大值 近端錯臺 近端張開(kāi)量 遠端錯臺 遠端張開(kāi)量 位置 長(cháng)度 深度 間距 位置 長(cháng)度 深度 間距 位置 長(cháng)度 深度 間距 位置 長(cháng)度 深度 間距 位置 長(cháng)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)計算結果可以看出:
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,結構長(cháng)度影響程度最。9.38%);
2、與沉降值相同,近端變形縫錯臺主要受穿越位置(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,結構長(cháng)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、與近端變形縫錯臺有相同又不同,相同的是:遠端變形縫錯臺主要受穿越位置(51.67%)的影響,不同的是:結構長(cháng)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;
5、遠端變形縫張開(kāi)量主要受穿越位置(57.13%)的影響,結構長(cháng)度(15.84%)和水平間距(19.39%)為第二因素,影響程度基本相當,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、變形縫錯臺和張開(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、結構長(cháng)度。
表8影響因素主次關(guān)系綜合判別
項目 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(cháng)度 近端錯臺 / 位置 深度、間距 長(cháng)度 近端張開(kāi) 位置 / 長(cháng)度 深度、間距 遠端錯臺 位置 / 長(cháng)度、深度、間距 / 遠端張開(kāi) 位置 / 間距、長(cháng)度 深度
表9因素變化計算匯總
(單位:mm)
序號 沉降最大值 近端變形縫 遠端變形縫 錯臺 張開(kāi)量 錯臺 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
以上計算分析均針對左、右線(xiàn)隧道下穿既有區間結構,若左、右線(xiàn)隧道穿越對象變?yōu)榧扔熊?chē)站結構,截面慣性矩變化為2000m4,如表9所示,與既有區間結構計算結果進(jìn)行對比,分析既有地鐵結構型式對結構沉降、變形縫錯臺和張開(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(zhuān)業(yè)服務(wù),專(zhuān)業(yè)的全球語(yǔ)言翻譯與信息解決方案供應商,專(zhuān)業(yè)翻譯機構品牌。無(wú)論在本地,國內還是海外,我們的專(zhuān)業(yè)、星級體貼服務(wù),為您的事業(yè)加速!世聯(lián)翻譯公司在北京、上海、深圳等國際交往城市設有翻譯基地,業(yè)務(wù)覆蓋全國城市。每天有近百萬(wàn)字節的信息和貿易通過(guò)世聯(lián)走向全球!積累了大量政商用戶(hù)數據,翻譯人才庫數據,多語(yǔ)種語(yǔ)料庫大數據。世聯(lián)品牌和服務(wù)品質(zhì)已得到政務(wù)防務(wù)和國際組織、跨國公司和大中型企業(yè)等近萬(wàn)用戶(hù)的認可。 專(zhuān)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,翻譯公司收費價(jià)格表,翻譯公司收費標準,翻譯公司北京,翻譯公司上海。
將車(chē)站(表9)和區間(表6)計算結果進(jìn)行對比分析:
1、車(chē)站和區間規律相同,程度相當,沉降值等5個(gè)指標基本相等,差別較;
2、區間的主次因素分析結果在車(chē)站同樣適用,穿越位置仍然是最主要因素;
3、車(chē)站的截面慣性矩較區間提高了80倍(從25m4提高到2000m4),但計算結果差別不大,說(shuō)明無(wú)論是車(chē)站和區間,相對于地層而言,剛度已足夠大。
7位置選擇和優(yōu)化
目前地鐵結構和軌道結構有各自不同的控制標準:
(1)結構內力控制標準:按照《地下鐵道設計規范》等相關(guān)規范,對新建施工引起既有地鐵結構的內力狀態(tài)進(jìn)行安全判斷。
(2)軌道結構控制標準:按照各城市制定的工務(wù)規則,整體道床線(xiàn)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)等項目。
就影響程度而言,沉降值和近端錯臺及張開(kāi)數值最大,遠端錯臺及張開(kāi)數值較小,因此將沉降值和近端錯臺及張開(kāi)作為主要控制要素。從計算沉降變形曲線(xiàn)可以看出,無(wú)論從車(chē)站還是區間,結構自身的撓度都較小,因此沉降絕對值對結構自身內力和軌道幾何形位影響不大,而變形縫處的錯臺和張開(kāi)雖對結構安全沒(méi)有影響(對結構防水有影響),但直接決定著(zhù)軌道的內力和幾何形位,關(guān)系運營(yíng)安全,因此,變形縫處的錯臺和張開(kāi)是關(guān)鍵控制要素。
左、右線(xiàn)隧道穿越既有地鐵結構時(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、變形縫錯臺和張開(kāi)的決定性因素和主要因素,因此,在左、右線(xiàn)隧道穿越路由選擇和優(yōu)化時(shí),首先要對穿越位置(即與變形縫的相對位置關(guān)系)進(jìn)行計算分析。
穿越位置對三項指標的影響趨勢是相反的,即:中心穿越沉降最大值最小,張開(kāi)基本為零,但錯臺較大;在變形縫處穿越,錯臺基本為零,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、變形縫錯臺和張開(kāi)數值均較大;
不同城市的地鐵控制標準不同,參照本文計算實(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);若以變形縫錯臺不超過(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,應以控制標準決定穿越位置。
(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、變形縫錯臺,但對變形縫張開(kāi)影響不大,從經(jīng)濟方面考慮,加大水平間距較增加隧道埋深更加經(jīng)濟,且左、右線(xiàn)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整初期會(huì )比較敏感和有效,當增加到一定程度后,對沉降最大值、變形縫錯臺減小程度越來(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(cháng)度較大的結構更為有利,但就地鐵結構而言,在有限的可供選擇的線(xiàn)路路由范圍內,結構長(cháng)度基本一致,因此在左、右線(xiàn)隧道穿越位置選擇和優(yōu)化時(shí),基本忽略結構長(cháng)度這一因素。