新建地下工程穿越城市轨道交通既有高架线路的影响范围及其主要参数研究
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摘要
城市轨道交通既有高架线路作为城市交通的重要组成部分,其运营的安全性极为重要。受地下空间利用的限制,穿越工程与城市轨道交通既有高架线路的距离越来越小。因此,分析新建地下工程穿越城市轨道交通既有高架线路的影响范围及其主要参数,并对其进行较为合理的划分,从而为此类工程的设计和施工提供合理的建议,以保证线路平顺,维护列车运行的安全性。
本文的研究方法主要是数值模拟分析,主要工作内容如下：
1.在广泛收集新建地下工程穿越城市轨道交通既有高架线路影响范围划分的技术资料的基础上,对相关的研究现状进行了概括。
2.介绍了南水北调工程输水隧道穿越北京城铁13号线清河高架桥的工程概况,并利用有限元软件,建立了该工程的三维有限元模型,进行了数值模拟分析,并将计算结果与监测数据进行对比,验证了所建模型的合理性。
3.分析了新建地下工程下缘与地面的垂直距离、新建地下工程与桩基的水平净距、新建地下结构的宽度、土层的综合内摩擦角等相关因素对既有结构变形的影响。借助正交试验,对各影响因素的显著性进行了评价。
4.依据有关规范,通过分析多组模拟数据,对新建地下工程穿越城市轨道交通既有高架线路的影响范围进行了较为合理的划分。
As elevated urban rail transit line is a component of urban traffic,the safety of its operations is extremely important. Therefore,analyzing the influence scope and its main parameters of the new underground works through the elevated urban rail transit line, and making more rational division,is essential to provide reasonable recommendations for the design and construction of such projects, and to ensure the smooth lines and maintain the safety of train operation.
The research method is mainly numerical simulation, and the major tasks of this paper are as following:
1. Based on the widespread collection of the technical information of the influence scope of the new underground works through the elevated urban rail transit line, the status of related research was summarized.
2. The water tunnel project across the Qinghe elevated bridge of Beijing Metro Line 13 was introduced firstly. Then the three-dimensional finite element model of the project was set up with the finite element software, and the numerical simulation was conducted. Finally, the results were compared with the monitoring data to verify whether the model is reasonable.
3. The related factors in the influences to the deformation of the existing structure is analyzed, such as the vertical distance between the lower edge of the new underground works and the ground, the horizontal distance between the new underground works and piling, the width of the new underground structure, a comprehensive internal friction angle of soil. With orthogonal tests, the significance of factors was evaluated.
4. According to the relevant codes,by analysing multiple sets of simulation data, the influence scope of the new underground works through the elevated urban rail transit line were more reasonably divided.
本文的研究方法主要是数值模拟分析,主要工作内容如下：
1.在广泛收集新建地下工程穿越城市轨道交通既有高架线路影响范围划分的技术资料的基础上,对相关的研究现状进行了概括。
2.介绍了南水北调工程输水隧道穿越北京城铁13号线清河高架桥的工程概况,并利用有限元软件,建立了该工程的三维有限元模型,进行了数值模拟分析,并将计算结果与监测数据进行对比,验证了所建模型的合理性。
3.分析了新建地下工程下缘与地面的垂直距离、新建地下工程与桩基的水平净距、新建地下结构的宽度、土层的综合内摩擦角等相关因素对既有结构变形的影响。借助正交试验,对各影响因素的显著性进行了评价。
4.依据有关规范,通过分析多组模拟数据,对新建地下工程穿越城市轨道交通既有高架线路的影响范围进行了较为合理的划分。
As elevated urban rail transit line is a component of urban traffic,the safety of its operations is extremely important. Therefore,analyzing the influence scope and its main parameters of the new underground works through the elevated urban rail transit line, and making more rational division,is essential to provide reasonable recommendations for the design and construction of such projects, and to ensure the smooth lines and maintain the safety of train operation.
The research method is mainly numerical simulation, and the major tasks of this paper are as following:
1. Based on the widespread collection of the technical information of the influence scope of the new underground works through the elevated urban rail transit line, the status of related research was summarized.
2. The water tunnel project across the Qinghe elevated bridge of Beijing Metro Line 13 was introduced firstly. Then the three-dimensional finite element model of the project was set up with the finite element software, and the numerical simulation was conducted. Finally, the results were compared with the monitoring data to verify whether the model is reasonable.
3. The related factors in the influences to the deformation of the existing structure is analyzed, such as the vertical distance between the lower edge of the new underground works and the ground, the horizontal distance between the new underground works and piling, the width of the new underground structure, a comprehensive internal friction angle of soil. With orthogonal tests, the significance of factors was evaluated.
4. According to the relevant codes,by analysing multiple sets of simulation data, the influence scope of the new underground works through the elevated urban rail transit line were more reasonably divided.
引文
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