盾构隧道侧穿保护建筑的影响分析

结合某市地铁双线盾构隧道侧穿某大学工程馆施工实际,采用有限元方法分析研究了富水砂层中不同地下水的流失程度及掘进参数对地表沉降和建筑物变形的影响。结果表明:地下水的流失会加大盾构掘进过程中的影响范围和大小。掌子面压力和注浆压力对地层沉降有一定的影响,但地层的沉降对注浆压力的敏感性更大。盾构隧道引起的最大沉降在5~7mm以内,满足建筑物变形控制要求。     

新建电力隧道上穿施工对地表沉降及既有隧道变形影响研究

基于有限差分软件FLAC3D对北京市朝阳区光华路电力隧道上穿地铁10号线国贸站—金台夕照站区间工程进行了施工阶段计算分析,着重分析了浅埋暗挖法施工过程中采用地表深层注浆和超前小导管注浆组合加固措施时,上穿施工对地表沉降和既有隧道变形的影响。研究结果表明,新建电力隧道上穿施工过程中,地表发生沉降,下部既有隧道以上浮变形为主。采用组合地层加固措施后,地表和既有隧道产生的变形显著减小,满足设计规范要求;计算结果和现场实测数据吻合程度较好,说明设计的组合地层加固方案可以有效控制浅埋暗挖法隧道上穿施工过程中的地层沉降和既有隧道变形,对实际施工具有一定的参考意义。     

盾构隧道近接在建暗挖隧道施工变形监测分析

文章以兰州地铁2号线盾构隧道近接在建暗挖隧道施工为背景,结合地表沉降、附近建筑物沉降和地下管线沉降监测数据,对富水强风化粉砂岩和砂卵石复合地层下盾构隧道近接暗挖隧道施工变形进行了分析。结果表明：监测断面处靠近盾构隧道侧变形较大,远离侧变形较小;建筑物靠近路线外侧沉降平均值更大,为8 mm;靠近线路内侧沉降平均值较小,为3 mm;地下管线靠近盾构隧道侧沉降值最大为26mm,远离盾构隧道侧最大沉降值为10 mm。建筑物沉降值和地下管线沉降值均远小于地表沉降值,表明建筑物和地下管线均可抵消部分地层变形影响。监测数据均在设计要求之内,表明暗挖区域洞内深孔WSS注浆、盾构管片增加环向支撑等加固措施可以有效提高隧道和地层的稳定性。     

地铁施工对邻近建筑物和地表变形影响的分析

根据沈阳地铁中街站大跨度隧道洞桩法开挖施工过程中引起地表沉降变形的现场跟踪监测数据,分析得出隧道开挖过程影响地表沉降变形的特征和规律。结果表明:对地层土体扰动较大、明显影响地表沉降变形的步序分别是小导洞开挖和初衬扣拱施工阶段,约占最终沉降量的70%,而其他步序影响较小,因此控制小导洞开挖和初衬扣拱施工阶段的地表沉降是工程关键。分析还表明,施工前对拱顶上部地层及建筑物基础围岩进行注浆加固,可显著减小地表和建筑物的沉降变形。     

盾构隧道近距离侧穿砌体结构建筑物施工技术

以呼和浩特市轨道交通2号线一期工程公主府站—内蒙古体育场站区间盾构隧道施工为背景,考虑隧道-土体-基础的共同作用,运用三维有限元软件MIDAS GTS对盾构隧道近距离侧穿砌体结构建筑物进行数值模拟,分析采用深孔注浆技术后,盾构施工引起地表沉降和砌体建筑物的差异沉降,并与现场实测数据进行对比分析。模拟结果表明:采用深孔注浆加固后,地表最大沉降为9. 66mm,砌体建筑物的最大沉降为7mm,基础最大局部倾斜为0. 27‰,满足施工控制标准,证明深孔注浆加固技术可较好地控制地表沉降,保证砌体建筑物安全和正常使用。     

盾构施工引起地层和桩基础沉降特征研究

针对太原地铁2号线双塔西街站-大南门站区间隧道近距离侧穿太原公交公司住宅楼盾构施工存在的巨大安全隐患,运用MIDAS/GTS软件对左、右线隧道先后开挖贯通后,隧道周围地层变形情况及桩基础沉降、侧移进行了预测分析。结果表明:盾构隧道开挖贯通后地表沉降符合Peck沉降槽规律;隧道开挖引起土体变形进而使得桩基发生沉降,且桩基上下部分发生相反方向的侧移;模拟计算值与监测值较吻合,可采用该计算结果研究并指导施工。     

浅埋暗挖隧道下穿地表建筑物安全控制技术研究

浅埋暗挖隧道穿越施工不可避免地会对地表建筑物产生扰动,保证建筑物的安全是穿越工程的关键所在。以青岛地铁3号线错埠岭站~清江路站区间下穿建筑物群工程为背景,以控制地层变形为核心,选择适宜的掘进参数,提出超前小导管和超前预注浆加固地层、隧道初支背后回填注浆、建筑物变形补偿注浆、隧道堵水注浆等控制地层变形和建筑物沉降的控制措施。现场实测表明,建筑物沉降分微弱变形、急剧发展、稳定、微弱抬升四个阶段,最大沉降为13.84mm,最大差异沉降为8.21mm,满足控制标准。研究结果为青岛地铁后期下穿建筑物工程提供了技术支撑和安全保障。     

浅埋暗挖大断面区间隧道施工地表沉降规律及控制措施研究

运用数值模拟和现场监测的方法对石家庄地铁1号线留村站~火炬广场站区间浅埋暗挖大断面区间隧道施工引起的地表沉降规律进行了研究,研究结果表明:不同施工阶段地表沉降变形量存在较大的差异,中间导洞开挖对地表沉降的影响较大,约占地表最终沉降量的43%,隧道封闭成环后再拆除支撑能有效减少对地表沉降的影响;对拱顶土体采取深孔注浆、径向注浆等加固措施,可有效增加上部土体强度,减少地层变形。     

南京地铁3号线盾构穿越沪宁城际铁路保护技术研究

盾构穿越既有高速铁路,会造成轨道的不均匀沉降,引起轨道变形,影响正常运营。文章依托南京轨道交通三号线南京站~新庄站区间隧道施工,通过现场实测与数值模拟研究南京轨道三号线盾构穿越施工对沪宁城际铁路的影响规律。研究结果表明:地表沉降量随注浆体弹性模量的增大而减小,适当增加注浆弹模有利于地表沉降的减小;注浆压力对地表变形有着显著影响,在实际施工中应根据地层阻力等因素选择合理的注浆压力,一般取值为0.3MPa~0.5MPa。南京地铁三号线盾构穿越沪宁城际铁路段注浆压力宜为0.35MPa。研究结果对控制盾构穿越施工引起的地表沉降有重要意义。     

盾构隧道扩建地铁车站地表沉降预测及分析

 广州市轨道交通6#线东山口站左线站台隧道采用盾构先行过站后扩挖方案修建,地面环境复杂,且建筑物桩基所处地层含水量高、孔隙比大,盾构隧道扩挖施工易引起较大地面沉降。应用数值模拟方法对扩挖施工诱发地层失水引起的地表沉降以及现场扩挖施工变形控制措施的实施效果进行预测,并且运用叠加原理将得到的最终地表沉降与实测数据进行对比分析。结果显示：地层失水沉降及扩挖施工沉降比例为2∶3;盾构隧道台阶法扩挖上台阶施工地表沉降量较大,两台阶两部与两台阶四部扩挖法地表沉降差别不大,盾构扩挖法修建左线站台隧道最大地表沉降为右线CRD法站台隧道的65%;拱部大管棚、袖阀管注浆复合超前预支护增加了地表沉降槽宽度,减小了地表沉降量及倾斜;盾构轴线偏移方案减小了围岩塑形区范围,更好地发挥拱部超前预支护的效果。     

隧道施工对地表建筑物的影响

城市隧道在开挖过程中会扰动地层,对建筑物产生沉降等影响。文中基于重庆市地铁隧道施工过程中穿越某建筑物的实际问题,采用Midas-GTS软件建立模型,研究隧道施工引起建筑物位移和内力变化问题,发现采用小导管注浆可有效控制地表变形和建筑物沉降。     

厦门机场路隧道施工对砌体结构建筑物的影响分析

 隧道施工必然会使地表产生变形,从而对地表建筑物产生不利影响。针对厦门机场路梧村山隧道施工实际,通过现场监测和有限元模拟计算,分析隧道施工对地表砌体结构建筑物的影响。研究表明：掌子面CRD1～4开挖期间对建筑物的沉降影响最大;施工紧凑时隧道开挖对建筑物的影响小,反之影响大;施工过程中应严格控制注浆压力和注浆量,注浆速度宜慢不宜快,以保证建筑物整体均匀抬升;不均匀沉降作用下建筑物底层反应最明显,且抵抗下凹变形的能力比抵抗上凸变形的强;裂缝主要分布于底层纵墙的门窗洞口处,且沿纵墙沉降较小侧向较大侧斜向上升,裂缝开展随不均匀沉降的增大而加剧,反之则减缓。     

浅埋暗挖地铁隧道施工中采用降水措施引起地表沉降分析

通过分析厦门轨道交通1号线城市广场站～塘边站区间地表降水引起的地层沉降数据,表明隧道降水施工对地表沉降的影响很大,在隧道周边存在对地表沉降敏感的建(构)筑物时应谨慎采取地表降水措施,建议优先采取洞内帷幕注浆止水方式。     

超大直径盾构近接既有建筑物桩基施工的影响分析

盾构在建筑物桩基下掘进时,将不可避免的对周边土层以及土层中的桩基产生一定的影响,进而威胁建筑物的稳定。本文依托深圳春风隧道侧穿既有建筑物桩基工程实践,采用有限元方法,分析了盾构隧道施工引起的邻近建筑物桩基位移,探讨了施工参数如掌子面支护力、注浆压力对地层沉降的影响规律,研究了袖阀管注浆加固隔离对控制桩基变形的效果,并根据数值分析结果提出明确的设计与施工建议措施。     

富水地层中重叠隧道施工引起土体变形研究

重叠隧道施工易产生隧道结构不稳定和地层变形等问题。重叠隧道富水地层施工时,土层开挖应力释放和地下水渗流共同作用使得地层和隧道变形问题显得更加突出,增加了施工难度。以深圳地铁5号线重叠隧道为背景,采用数值方法研究了开挖应力释放和渗流作用在重叠隧道施工不同阶段对隧道结构和土层变形的影响,得到富水地层重叠隧道施工土层变形规律,同时提出了控制地层变形措施。重叠隧道下洞施工时,采用设置超前注浆支护能有效控制开挖应力释放引起拱顶沉降,开挖完成后隧道拱顶在渗流作用下沉降稳定,而隧道上覆土层因失水固结产生较大工后沉降,同时地表沉降槽深度和半径在渗流作用下不断增大;为避免下洞隧道在渗流作用引起上洞隧道整体沉降,上洞在下洞施工引起土体变形稳定后进行施工。上洞开挖应力释放引起较大地层沉降,开挖应力释放引起较大地层沉降,渗流因素引起地层工后变形较小,地表沉降槽深度迅速增大而影响半径保持稳定。     

临近混凝土管桩基础建筑物盾构掘进地层损失控制

以福州地铁2号线盾构近距离侧穿管桩基础建筑物为工程依托,采用三维有限元并结合现场变形监测数据,分析了30cm盾尾间隙条件下双线盾构掘进引起的地表变形、建筑物倾斜及不同位置基桩内力的变化。结果表明,当盾构掘进引起的地层损失率达到1. 5%时,地表沉降30mm控制值,而此时建筑物的沉降和倾斜均远小于控制标准,但基桩最大累计弯矩达到抗裂弯矩检验值的63. 5%,较施工前增大11. 8%。本次综合地表变形和基桩附加弯矩变化,建议地层损失率控制在1%。最后,推导了同步注浆量上下限计算方法,并基于现场同步注浆参数及地表沉降监测数据,得出同步注浆浆液在全断面砂层、砂-淤泥质土互层、全断面淤泥质土中的扩散系数。     

基于实测数据的盾构掘进对地表及建筑物的影响研究

依托福州地铁2号线金祥站—祥坂站盾构区间,通过分析大量的地表和建筑物监测数据,得到福州软土地层变形和建筑物沉降规律。在研究水土压力和注浆参数基础上,合理设定盾构施工参数,达到控制地表变形的目的。     

佛山市地铁区间隧道下穿佛开高速桥施工对地表沉降影响的数值分析

为研究佛山地区地铁区间隧道下穿佛开高速桥施工对地表沉降的影响,以下穿佛开高速桥的佛山市地铁2号线莲塘站—张槎站区间隧道工程为背景,对下穿佛开高速桥段区间隧道进行了设计,并用MIDAS/GTS有限元软件对区间隧道下穿佛开高速桥进行有限元分析,研究了佛开高速桥建成前后初始地应力场变化规律,分析了区间隧道施工过程中对地表变形影响,并与Peck公式横向地表沉降规律进行对比研究,总结了盾构施工影响地层变形的规律,分析盾构施工影响地层变形的因素,提出了盾构掘进控制措施。     

复杂地层隧道施工预支护工艺研究与数值验证

目前,我国地铁隧道施工引起地表沉降对地面建筑物的有害影响问题极为严重,特别是遇到含水砂层这样复杂地层情况下,地表沉降将会更大,对建筑物有害影响更重.因此,寻求并实施行之有效的隧道加固措施尤为重要.以青岛地铁一期工程(3号线)河河区间隧道为工程背景,首先优选了全断面注浆与大管棚预支护联合施工工艺;然后,采用MIDAS-GTS二维平面应变弹塑性非线性方法模拟了全断面注浆与大管棚预支护相结合条件下饱水砾砂层隧道施工引起的地层位移效应,获得了地表沉降的分布规律,由此分析了全断面注浆与大管棚预支护联合施工工艺对饱水砾砂层隧道施工引起地面沉降控制的效果,并利用现场监测验证了其实效性与可行性,对青岛地铁后续类似工程的施工具有重要参考价值.     

注浆加固技术在隧道下穿建筑物过程中的应用

在城市地铁建设过程中,隧道开挖对周围地层会产生扰动,从而引起地表沉降变形,进而导致地面既有建筑物沉降、倾斜甚至倒塌.以某地铁隧道下穿一高层建筑物为工程背景,建立了地质力学模型,利用计算沉降理论预测分析了隧道在下穿该建筑时的沉降变形特征和规律.并针对建筑物沉降特点,采用注浆加固技术对软弱地层进行预加固.最后运用ANSYS有限元软件对其加固效果进行模拟分析.分析结果表明,注浆加固技术能够较好地控制建筑物沉降,确保在隧道施工过程中其结构的安全性,并为类似工程提供一定的参考和借鉴.