地铁双线隧道下穿既有车站冻结加固冻胀控制措施

作者：陈湘生; 丁航; 李方政; 陈曦; 高伟; 王恒; 王磊; 陈汉青

来源：煤炭学报, 2024, 49(01): 172-180.

DOI：10.13225/j.cnki.jccs.2023.1721

• 隧道
• 地铁车站
• 冻胀
• 地下空间
• 数值分析

针对城市长距离大断面地下空间冻结工程的冻胀特性问题，依托上海地铁18号线国权路站双线隧道下穿既有车站冻结工程，基于热力耦合方程，利用有限元软件建立三维数值模型，结合室内试验所得物理参数，研究该工程的冻胀位移场演化规律，并探究错峰冻结、调整盐水温度等措施对冻胀位移场的影响规律。在本试验条件下，研究结果表明：(1)冻胀引起的车站底板变形主要发生于积极冻结期；双线隧道同时冻结模式下，冻结45 d时车站底板竖向位移量达到冻结90 d时竖向位移量的77.72%。(2)冻结90 d时，错峰冻结工况下车站底板竖向位移量较双线隧道同时冻结时减小了7.7%，表明错峰冻结避免了同一时间段内的冻胀叠加效应，一定程度上降低冻胀效应。(3)冻结90 d时，调整盐水温度工况下车站底板竖向位移量较温度调控前减小34.2%；表明调整盐水温度可控制冻土扩展速率，有效降低冻胀效应。实际工程中，采用错峰冻结、调整盐水温度等措施协同控制冻胀，车站底板最大竖向位移为25.41 mm；数值模拟所得车站底板抬升规律与实测数据基本一致，有效指导了工程施工。

• 单位
  深圳大学; 煤炭科学技术研究院有限公司