地铁盾构穿越铁路专项监测

地铁盾构施工易引起周边地表、管线及建筑物的沉降,在穿越正在使用的铁路线时,为防止由于地铁盾构施工引起轨道较大不均匀沉降,需对地表沉降进行严密监测,结合武汉市轨道交通二号线隧道工程盾构下穿京广铁路施工实例,通过合理的监测设计、及时监测,随时掌握轨道及周边地表沉降变化规律、发展趋势,指导施工及时调整盾构机的掘进速度,从而使盾构安全顺利地穿越运行的京广铁路。     

盾构隧道侧穿历史古建筑的监测分析与施工控制

盾构机的穿越施工会对地表建筑物造成扰动,产生一系列不良影响,对于历史悠久的古建筑物,盾构施工整个过程更需严格控制。为减少盾构隧道掘进对古建筑物——清晖园的影响,需对清晖园在不同工况下进行实时监测并反馈指导施工,确保清晖园在侧穿过程中的安全。实测及统计分析结果表明:开挖面处有大量地下水会引起周围建筑物的显著沉降;气压辅助开仓过程会引起开挖面压力的失衡,引起建筑物隆起或沉降;合理的掘进参数可将建筑物沉降控制在较小范围内;盾构机掘进影响范围内的建筑物沉降大体可分为5个阶段,可通过加快掘进速度使盾尾到达沉降变化较大测点处,通过同步注浆及二次注浆来控制沉降。通过对侧穿过程的全程监测和统计反馈,盾构左线成功完成了对古建筑的侧穿,相关经验可供类似工程借鉴。     

南宁复合地层地铁盾构选型与应用研究

盾构选型的合理性是盾构隧道能否顺利施工的前提,特别是在复杂地质条件下合理的盾构选型显得尤为重要。本研究依托南宁机场引入线吴圩机场站－盾构始发井区间工程,采用ＬＥＣ方法开展了区间复合地层盾构施工风险分析,并针对存在的风险特点进行了地铁盾构选型与现场应用研究。研究结果表明:南宁复合地层地铁施工风险较高,特别是岩溶地层、黏土－灰岩软硬不均地层风险达到了Ⅳ级;针对本工程盾构掘进施工可能遇到的风险,从盾构机刀盘与刀具配置、推进与驱动配置等关键部分进行优化设计。现场应用表明,盾构在此区段内地质适应性较强、掘进工效高,地表沉降及管片沉降均在安全可控范围内。研究成果可为南宁类似工程施工提供借鉴。     

盾构穿越多条既有隧道施工环境扰动分析

新建盾构穿越多条既有隧道施工是近年不断出现的新型地下空间布置形式。穿越邻近既有隧道过程除了会使地表发生隆沉,还会对已有隧道产生扰动变形影响。建立了针对新建盾构垂直上、下穿现有隧道穿越施工形式的三维弹塑性有限元动力学模型,并进行了全过程仿真分析。并根据一些结果,提出了预测多线盾构隧道施工地表沉降的Peck修正公式。研究表明:当各隧道间的净距处于扰动影响范围内时,盾构掘进对地层产生二次扰动,将对既有隧道产生较大影响。盾构上穿现有隧道时,地面将发生较大变形,且均呈隆起趋势;而下穿现有隧道时,地面将发生较小的变形,现有隧道均呈下沉趋势。研究成果可为工程实际施工建设提供理论支持。     

砂卵石地层中盾构近距离侧方位穿越暗挖隧道的风险与采取的对策

成都地铁某区间分别采用盾构和暗挖法进行区间内两条隧洞的施工,原计划暗挖隧洞施工完成后进行盾构掘进,但因工期制约调整了施工组织设计,在暗挖隧洞施工过程中同时进行了盾构穿越掘进。通过分析砂卵石地层盾构近距离侧方位穿越暗挖隧洞的施工风险,制定了有针对性的工程技术和管理措施,实现了盾构安全顺利穿越正在施工的暗挖隧洞,节约了工期,所取得的经验可为类似工程提供参考。     

软流塑地层盾构交叠隧道控制措施研究

为研究在软流塑地层进行盾构交叠施工过程中隧道过度沉降以及突然失稳的控制措施。以南京地铁 5号线三山街站—朝天宫站区间隧道交叠 1号线工程为依托,使用数值模拟的方法,基于软流塑地层盾构施工难点以及盾构交叠施工对地表与既有隧道影响机理,根据控制手段与对象的不同,分别提出三种预加固措施:①内张钢圈法 ＋洞内微扰动注浆 ＋二次注浆加固 ②双层管棚 ＋水泥土搅拌桩 ＋袖阀管注浆加固 ③ＭＪＳ工法加固,对其控制效果进行了对比分析,研究结果表明:三种控制措施的地表最大沉降值分别为 5．11ｍｍ、5．63ｍｍ、8．38ｍｍ,既有隧道最大沉降值分别为 4．01ｍｍ、6．67ｍｍ、8．39ｍｍ,方案①满足交叠工程沉降控制值;最后,结合最优比选方案的盾构交叠施工现场监测数据,进一步研究分析了盾构交叠施工对地表以及既有隧道的实际影响规律,对加固措施的控制效果进行了验证分析,得出了在施工过程中隧道的主要沉降区段和有效的控制措施,为此类研究提供依据,也为工程施工提供参考。     

列车振动作用对紧邻盾构隧道变形影响研究

针对新建盾构隧道近距离穿越既有运营隧道的超复杂施工工况,通过物理相似模型试验研究 了盾构施工和地铁列车移动耦合作用下既有运营隧道的变形规律,分别获得了不同穿越顺序下既有隧 道的纵向变形曲线,并就不同穿越顺序影响进行了对比分析,给出了多线叠交新建盾构隧道合理穿越顺 序。试验结果显示:“先下后上”施工将会引起既有隧道更大的纵向沉降变形;“先上后下”下穿阶段既 有隧道的沉降量在其沉降总量中的占比更大,沉降速率更快,且两种穿越顺序下,既有隧道的纵向变形 集中在下穿隧道中心线左右１．４倍隧道外径范围内;同等施工水平条件下,“先上后下”穿越方案更有利 于既有运营隧道的保护。     

监控量测技术在盾构穿越复合地层中的应用

地铁工程盾构施工中,因穿越的地质环境不同,施工风险也会有所不同。复合地层由人工填土、黏土、卵石土,中风化砂岩等多种地质组成,受盾构施工干扰大,易沉降、塌方,是盾构施工风险管控的难点。因此只有及时发现沉降规律,准确预判沉降趋势,才能合理调整盾构施工参数,正确指导施工。本文以成都地铁18号线海福盾构区间为例,阐述了地铁盾构隧道穿越复合地层时,如何利用监控量测技术指导盾构施工,达到安全穿越目的。     

西气东输二线工程广州—南宁支干线北江盾构穿越北江大堤安全监测

介绍了西气东输二线工程广州—南宁支干线北江盾构穿越北江大堤安全监测的实施过程,通过对54期安全监测的所有数据进行认真分析,北江盾构穿越北江大堤施工期间在穿越段中轴线上虽出现2 cm左右沉降但符合变形规律,说明盾构穿越北江大堤的施工控制良好。     

砂层地段土压平衡盾构施工技术探讨

广州地铁盾构区间部分穿越陆相洪积—冲积砂层及河湖相淤泥质、粉质黏土层，砂性土层内摩擦角大，渣土流动性差。排土困难，地下水压高时，易发生喷涌现象，因此砂层盾构掘进控制困难，易造成地表沉降。以广州地铁3号线“珠江新城站—客村站”区间圆形盾构隧道工程实践为例，探讨土压平衡盾构穿越砂层地质的施工技术。     

南水北调配套工程中盾构始发 与接收技术

以北京市南水北调配套工程南干渠工程施工第十三标段盾构施工为例,总结了盾构始发与接收技术。十三标工程自5#盾构井下井始发,先后穿越了40#～42#排气阀井后,抵达5#盾构接收井,完成标段内隧道掘进。本工程线路中间设置40#～42#排气阀井,排气阀井先行施工,盾构后续穿越,共四次始发、四次接收,进出洞频繁。最终通过盾构技术的应用及合理的施工筹划,顺利实现穿越,并实现连续两月盾构月掘进过千米的记录。     

穿越高速公路输水工程中盾构法的应用

在输水隧洞穿越八达岭高速公路时,为了保证路面下沉控制在一定的范围内,且保证地下管线的安全,采用盾构法施工方法。在穿越高速路时采用盾构隧道内注浆加固措施,提前进行地面雷达探测并保证施工的连续性;严格控制掘进土压力、掘进速度和出土量;严格控制盾尾同步注浆、二次补注浆和盾构掘进轴线,并采用合理的监控量测与应急预案。确保了输水工程高质量穿越八达岭高速公路,该方法和施工过程对于该类施工具有很好的示范和借鉴作用。     

珠三角水资源配置工程大金山盾构复杂工程地质问题研究

大金山盾构隧洞段全长1264m,工程地质条件复杂,对盾构选型及施工有较大影响,盾构隧洞穿越地层为弱风化泥质粉砂岩、砂岩、砾岩和花岗岩,局部发育断裂破碎带、溶洞等。对盾构隧洞的工程地质条件进行了阐述,从盾构隧洞围岩稳定性、涌水和盾构机选型掘进效率等问题展开了分析研究,对盾构施工的顺利进行具有一定的参考意义。     

岩石地层小净距曲线隧道斜下穿高铁风险分析

采用三维有限元计算方法,研究大连地铁５号线区间下穿丹大高铁明挖扩大基础桥梁风险情况,模拟盾构施工全过程,对高铁桥梁基础、墩台、轨道沉降、倾斜规律进行预测分析,计算结果显示岩石地层小净距斜交曲线隧道下穿高铁通过控制盾构掘进参数可保障高铁墩台沉降小于０．３ｍｍ、轨道高低不平顺值小于４ｍｍ要求。结合现场施工情况提出了通过建立试验段,收集掘进参数,优化调整盾构土仓压力、推力、转速等措施,实现安全顺利下穿,确保了铁路运营安全。     

某盾构施工钱塘江大堤监测成果分析

西气东输二线管道上海支干线穿越钱塘江海宁鱼鳞石塘实体工程,盾构机掘进过程中,在机头距压力盒1～2m时,土体受到的水平应力达到峰值,盾构机掘进过程中土体受到的水平应力要比管片组装时土体受到的水平应力大。实测横向沉降观测断面的沉降曲线基本呈正态分布,隧道轴线两侧20m范围内的堤基土体受到的扰动程度相对较大。在钱塘江北岸的软土中进行盾构掘进施工,工后沉降占总沉降量的比例较大。堤基土体深层水平位移最大值发生在隧道轴线高程附近,盾尾注浆引起的土体深层水平位移量较大。     

WSS深孔注浆加固技术在地铁施工中的应用

WSS深孔注浆加固工艺是目前国内较有效改良软弱复杂地层稳定性的施工工艺,可有效保障地铁区间施工的安全、质量、进度和造价,也是当前各省市盾构下穿房屋建筑物采用的常用加固手段。文章结合广州市轨道交通十八号线和二十二号线工程盾构下穿数个密集房屋建筑群的实践,阐述了盾构下穿密集房屋群的深孔注浆技术,施工结果表明,此注浆方法可有效实现盾构机穿越复杂地层,有效降低因盾构掘进造成的地表房屋沉降,可在类似地质条件下地铁盾构区间隧道深孔注浆施工中推广使用。     

基于LIB-SVM的盾构隧道地表沉降预测方法研究

在大数据开源的背景下,为了分析及预测隧道施工盾构掘进引起地表沉降,同时容纳较多影响地表沉降的因素,提高沉降预测的准确性,本文在总结归纳支持向量机的建模原理的基础上,将支持向量机(support vector machine,SVM)方法应用到地表沉降预测中。结合虹梅南路隧道西线工程,选取土体参数、盾构参数和隧道埋深等8个影响因素作为输入特征,地表最终沉降量作为输出目标值,通过交叉验证选取LIB-SVM的最优参数组合并建立预测模型,对盾构施工引起的地表沉降进行了预测,并与实测数据进行了对比。结果表明:预测结果与工程实际情况较吻合,误差基本在5%以内,证明了该方法在盾构施工引起地表沉降的实际预测中具有可行性,为隧道工程的研究提供了一条新途径。     

地铁盾构隧道穿越高架桥梁基的力学行为分析

以兰州地铁盾构隧道穿越高架桥基础的实际工程为分析对象,通过数值方法模拟盾构开挖、衬砌施工过程,建立了地层结构及土性条件、高架桥及其基础的三维数值计算模型,开展了盾构隧道单向开挖及双向开挖完成的数值分析,得到了隧道上覆围岩地层沉降变形、衬砌结构应力、桥梁结构应力、桥基应力和变形变化规律。表明隧道上覆土层形成了沉降槽,其沉降曲线呈正态分布;开挖后桩身倾斜变形,桩身下部向洞内方向收敛变形,桩顶保持不变位;桩身的水平应力及轴力影响自上而下逐渐增大。为保证施工安全,对盾构开挖进行超前喷浆加固,对比结果表明注浆加固方法对减小不均匀沉降及盾构施工扰动具有明显效果。更多还原     

盾构掘进穿越海堤稳定性分析与工程控制措施

结合盾构穿越工程实例,对海堤沉降变形和整体抗滑稳定系数进行计算和分析。结果表明:海堤最大沉降为9.2 mm,穿越位置海堤整体抗滑稳定系数略有降低,但满足规范要求的抗滑稳定安全系数,在正常施工条件下,不会造成海堤整体失稳。为消除沉降对堤身土体的密实度和防渗性能的不利影响,宜对受影响的区域土体进行灌浆加固。更多还原     

地铁盾构区间下穿机场跑道的影响控制

为适应城市的发展需要和满足城市居民日益增长的出行需求,城市地铁甚至需要下穿机场飞行区。通过对某市区间盾构下穿机场跑道进行研究,建立MIDAS三维计算模型,分析并进行计算盾构施工后引起的地面沉降,从而确保区间盾构施工期机场跑道的安全运行。在中风化石灰岩等较好岩层中,且隧道埋深较深(大于等于18 m)时,区间盾构施工对地表沉降影响较小。