地下道路建设对下方地铁隧道结构的影响分析

地铁隧道结构上方基坑开挖土体卸载会扰动基坑周围土体,引起周围土体应力场的改变,从而导致基坑下方地铁隧道结构变形。根据基坑开挖对隧道结构影响的计算变形值,优化施工开挖方案,提出有效的保护措施确保地铁隧道结构安全和运营安全。计算和实测结果表明,适当对地基土进行加固,采用抗拔桩及抗隆起板,分层分块开挖可有效控制基坑下方地铁隧道的变形;施工中选取对周边环境影响小的施工工艺、信息化施工是地铁保护不可忽视的重要因素。采取的控制基坑下方隧道结构变形设计方法和施工措施可以为同类工程建设提供参考。     

基坑开挖对下卧地铁隧道的施工影响分析

深圳市桂庙路快速化改造工程前海段下沉式隧道平行上穿已建的地铁11号线隧道,下卧的地铁左线隧道中线与下沉式隧道中线水平间距3.2~6.7 m,顶部距离新建隧道底部9.1~15.0 m。下沉式隧道主体结构全长580 m,采取明挖基坑的方式施工,长距离基坑开挖引起的大范围卸载对下卧地铁隧道产生的影响不容忽视。通过建立三维数值分析模型对基坑施工过程进行模拟,动态地分析了基坑开挖对地铁隧道衬砌内力及变形的影响;在此基础上,提出了"分区、分时、分层、分块"开挖以及采取高压旋喷桩加固地基等施工对策。采取上述施工措施后,地铁隧道实测最大上浮值9.1 mm、最大下沉值5.6 mm,这表明下卧隧道的变形得到了有效控制,该研究成果可为今后类似工程提供一定的参考。     

盾构隧道近接下穿铁路路基施工控制技术研究

该文依托杭州地铁6号线工程,建立盾构隧道近接下穿铁路路基的有限差分数值模型,对比分析了有无地层加固条件下隧道施工对路基的位移变形影响。主要结论如下:(1)未采用地层加固方案时,盾构隧道下穿施工会使路基面产生沉降,路基边缘产生隆起,沉降值与隆起值分别超过了施工限值261.4%、79.2%;(2)路基面沉降及路基边缘隆起值随着盾构隧道施工增长速率不断增大;(3)先行线的地表沉降明显小于后行线地表沉降;(4)注浆加固及旋喷桩加固对铁路路基沉降具有良好的控制效果,平均沉降减少了91.13%,平均隆起减少了95.73%。     

紧邻地铁深基坑工程设计施工实践

临近地铁车站、隧道的深基坑变形控制要求高,设计和施工难度大,本文介绍了邻近广佛地铁某项目超深基坑的设计及施工技术,设计上采用了地下连续墙和桩间旋喷、接头注浆技术结合止水搅拌桩加固,确保围护结构止水效果,钢筋混凝土内支撑严格控制基坑变形,施工上采用了旋挖、抓斗、冲击修孔成槽方式减少对地铁的扰动,其成功实施对类似项目有一定参考。     

上跨地铁运营线基坑施工对隧道变形控制研究

针对地铁施工中,上跨基坑开挖引起既有运营隧道上浮问题,依托西安地铁四号线火车站站修建工程,通过旋喷桩对地基加固、设置临时抗浮梁、分段施工和"预留核心反压土"等措施控制隧道上浮量,并全程对隧道进行自动化监测.研究结果表明:采用旋喷桩加固土体能够使土体与旋喷桩连成整体,提高了土体的强度和刚度;临时抗浮梁可用于平衡隧道上部卸...     

下穿匝道明挖基坑对下卧地铁盾构隧道的影响分析

下穿匝道明挖基坑对下卧地铁盾构隧道有明显的影响。因此,以宁波某立交下穿匝道明挖基坑工程为例,采用Midas/GTS有限元程序对已建地铁盾构隧道隆起量、位移进行三维弹塑性有限元数值分析,并对实际施工步骤进行模拟。计算结果表明,基坑坑底地基加固后,基坑开挖不会造成下卧地铁盾构隧道过大隆起。同时还提出相应的设计调整、施工控制及监控措施。     

复杂环境条件下地铁隧道保护方案探讨

针对运营地铁隧道上方存在地表堆载、隧道两侧基坑开挖、基坑间设置连接通道近距离上跨地铁隧道的复杂工程案例,提出了隧道周边土体门式加固并设置条形板带+抗拔桩的隧道保护方案。采用有限元数值模拟方式对保护效果进行了分析,并介绍了保护方案的实施效果及发现的问题。研究结果表明:地表长期堆载会引起下方隧道结构产生不同程度的沉降和水平收敛变形,部分管片结构可能已存在隐蔽病害,邻近基坑施工前进行隧道结构状态检测及隧道绝对变形值测量十分必要;隧道周边土体门式加固以及设置条形板带+抗拔桩理论上可以减小基坑开挖引起的隧道变形,但应严格控制施工进度,短时间内大面积加固施工极易引起土体扰动,从而造隧道水平收敛变形急剧增大。对于上跨地铁隧道的连接通道,可考虑采用预制箱涵顶进等非开挖方式施工,以减少基坑开挖引起的隧道隆起变形。     

紧邻地铁设施深基坑信息化施工与分析

为确保广州宏城广场基坑施工安全,考虑在地铁APM线隧道两侧由于不平衡开挖对地铁APM线隧道产生的偏压影响,在地铁隧道上方采用分区分层分段逐步开挖的方式开挖基坑,同时依据不同的地质条件和开挖深度采用水泥土墙+内支撑、搅拌桩+钻孔灌注桩+锚索、搅拌桩+钻孔灌注桩+内支撑、搅拌桩+地下连续墙+内支撑、旋喷桩+旋挖桩+内支撑(斜撑)等多种综合支护方案。通过详细的监测方案了解基坑支护结构的变形情况以确保基坑安全。监测数据表明:锚索拉力和基坑的水平位移主要发生在基坑土体的开挖阶段,基坑土体的平衡开挖较好地控制了地铁隧道的变形,周边的建筑物、道路和管线的变形也较小。     

紧邻超大超深基坑的地铁隧道施工微扰动双液注浆加固技术

南京河西某商业广场超大超深基坑因深层土方开挖、围护支撑拆除等施工活动,会给紧邻基坑并已运营的地铁隧道造成侵害。为此,通过将在上海软土地区地铁隧道通缝盾构管片采用的微扰动双液注浆加固技术,应用于南京砂土地区且邻近该商业广场的地铁隧道错缝盾构管片的加固中,并对管片收敛变形、管片接缝变形、断面变形以及垂直位移进行了跟踪监测。数据表明,各变形均在加固过程中或加固后得到有效的控制,保证了地铁的运营安全,从而验证了砂土地区错缝盾构管片采用微扰动双液注浆加固技术的可靠性。     

注浆对隧道上覆填土开挖引起变形的控制作用

随着城市化进程的推进,大量的工程开挖活动不可避免地引起周围地铁隧道发生变形,相关变形与控制技术研究具有重要的工程价值.以武汉地铁4号线某区段上覆填土开挖工程为例,采用有限元软件MIDAS GTX构建了数值分析模型,对比分析了注浆与未注浆加固两种方案上覆填土分层分步开挖隧道的变形规律.结果表明填土开挖的卸荷效应会引起隧道管片椭圆化变形以及整体隆起,若对隧道上部地层注浆以及两侧施作高压旋喷桩加固,则可减小隧道隆起变形量约30％.     

新建基坑对既有下卧地铁隧道的影响研究

基坑开挖会引起下卧隧道周围的土体应力变化,使下卧地铁隧道产生变形,对隧道的稳定性产生影响。以郑州地铁1号线隧道上开挖基坑为背景,采用ABAQUS有限元软件对基坑下部隧道顶部变形和基坑外墙变形进行计算。研究表明:基坑开挖引起隧道产生竖向位移,距离基坑纵向距离越远,隧道的隆起量越小。外墙变形沿着深度方向先增大后反向增加至一定的值,最后减小至0。     

媒体重头文章概览

正《建筑施工》10/2017南京河西某商业广场超大超深基坑因深层土方开挖、围护支撑拆除等施工活动,会给紧邻基坑并已运营的地铁隧道造成侵害。为此,通过将在上海软土地区地铁隧道通缝盾构管片采用的微扰动双液注浆加固技术,应用于南京砂土地区且邻近该商业广场的地铁隧道错缝盾构管片的加固中,并对管片收敛变形、管片接缝变形、断面变形以及垂直位移进行了跟踪监测。数据表明,各变形均在加固过程中或加固后得到有效的控制,保证了地铁的运营安全,从而验证了砂土地区错缝盾构管片采用微扰动双液注浆加固技术的可靠性。(段博,陈云峰,张赢军)     

紧邻地铁超深基坑嵌岩地下连续墙施工技术

介绍紧邻地铁超深基坑嵌岩地下连续墙关键施工技术,针对施工难题创新采用旋挖机、成槽机、冲孔锤与铣槽机等组合机械成槽施工技术,并结合咬合桩及三重管高压旋喷桩对地下连续墙槽壁进行双重防护,保障地铁隧道安全。利用BIM三维实况模拟技术对地下连续墙施工工况进行模拟分析,并通过全自动化监测系统动态检测基坑及地铁隧道变形,有效保证地铁隧道安全。     

珠江新城中心城区深基坑支护及岩土开挖技术

珠江新城J2-2地块项目周边环境复杂,地铁隧道、主干道等毗邻工地,基坑采用搅拌桩、双管旋喷桩、旋挖桩、预应力锚索、钢筋混凝土内支撑及放坡喷锚等支护方式,周边建筑对变形特别敏感,对基坑变形控制要求非常严格。根据工程的特殊情况,土方采用挖掘机打凿的方式开挖,对周围建筑物扰动控制到了最小。通过采用合理的施工组织和总体施工部署,顺利完成了基坑支护和土方开挖施工。     

小曲线半径盾构隧道上穿既有隧道影响分析

为研究新建盾构隧道上穿既有隧道时对下部隧道影响,以南昌某地铁出入线上穿既有盾构隧道工程为依托,结合小曲线半径隧道、盾构机超载等特殊工况,采用有限元进行模拟分析。研究结果表明:盾构机超载将导致既有隧道纵向呈凹槽型沉降变形,最大值约-9.7 mm,管片弯矩值较未开挖时增长34.3%;上部开挖卸载将导致既有隧道纵向呈隆起变形,最大值约8.7 mm,管片弯矩值较未开挖时略有减小;既有隧道在盾构机超载及开挖卸载两者耦合作用下,纵向变形呈“S”型曲线,最大隆起值与最大沉降值差值高达13.8 mm。针对上述分析,提出对既有隧道施加钢支撑环+拱顶注浆的加固措施,隧道最大变形值较未加固时减小44.8%,验证了该加固措施的有效性,对小曲线半径段施工控制重难点进行分析,并提出相应建议,以期为相关工程提供参考依据。     

基于等效梁铰模型的盾构隧道上方卸载影响分析

国内城市出现诸多在地铁隧道上方开挖基坑的工程案例。由于地铁隧道对变形控制极为严苛,需准确评估上方卸载影响及应对变形控制措施。对装配式盾构隧道展开数值仿真分析,考虑管片接头,将隧道管片等效为梁-铰接头模型;采用地层结构法,建立整体模型,土层采用HSS模型,分析基坑开挖对下卧盾构隧道的竖向隆起和径向收敛变形影响,并进一步分析采取隧道保护措施下的变形控制效果。结合工程实例分析表明：等效梁-铰接头模型可以模拟出盾构隧道的径向收敛变形,得出上方卸载影响下隧道的“竖鸭蛋”变形姿态;在采取隧道变形控制措施下可有效控制隧道隆起量在1.5‰倍挖深以内。研究成果可为运营盾构隧道的监护管控提供指导。     

近距离上穿运营地铁隧道的基坑明挖施工控制技术

结合上海东西通道跨越地铁二号线工程研究了地铁上方基坑明挖的施工控制技术。研究提出了基于时空效应和充分利用隧道抗弯刚度的弹钢琴式开挖方法,采用SMW工法施工基坑围护墙和分隔墙将基坑分为若干个小基坑,小基坑采用跳仓和分层开挖方式。结合大面积搅拌桩地基加固以及地铁隧道的隔离桩和抗拔桩等工程措施,完成了大型基坑明挖施工中对下方运营地铁的保护。测试结果表明,地铁隧道的隆起量完全控制在安全范围之内。     

京杭大运河堤防加固工程对地铁隧道影响分析

以京杭大运河堤防加固工程为背景,采用Midas GTS有限元计算软件,对工程进行全过程的仿真模拟分析,研究填河围堰、基坑开挖及降水、后期闸体运营等主要工程活动对既有隧道交通结构的安全影响,进而对堤防加固施工过程提出合理建议。研究结果表明:工程在施工和使用阶段,会引起下部地铁盾构隧道产生一定的位移和变形,闸体使用阶段对既有盾构隧道的位移和变形影响最大;在河道回填阶段,相比初始状态,盾构管片结构的内力有一定增大,其余施工工况下,盾构管片结构的内力变化不大。依据变形、应力等控制指标,对最不利条件下管片位移、应力及曲率半径等参数进行安全影响评估,认为该工程条件下,基坑开挖对区间隧道影响较小。     

敏感地层中近距离基坑开挖对运营地铁隧道保护技术研究

以长沙市湘府路隧道明挖基坑上跨地铁1号线工程为依托,运用数值分析模拟和现场监测验证的方式,对敏感地层中近距离基坑开挖对运营地铁变形影响开展了研究,针对性提出了基底加固后的分段分步卸载封闭法基坑开挖技术。结果表明：数值计算结果与监测数据变化情况基本吻合,基坑开挖完成后最不利的竖向隆起值及水平收敛值分别达到5.71 mm,2.47 mm,均小于现行规范要求,可认为该措施能有效控制敏感地层中近距离基坑开挖下既有隧道结构的变形。     

某新建住宅小区对长沙地铁4号线区间隧道的影响分析

针对在地铁隧道上方新建住宅小区,进行了住宅基坑开挖及回筑阶段对既有地铁隧道影响的数值模拟并对住宅建成后下方隧道管片的受力进行计算,得到了地铁隧道的变形值和管片受力情况,可作为判断是否能在地铁隧道上方修建该住宅的依据。