新建地铁隧道下穿对既有车站的影响

通过对新建地铁隧道下穿既有车站的情况进行分析,得出了下穿隧道对上部既有车站的影响规律。采用FLAC3D 4.0有限差分软件进行三维数值模拟,对CRD法施工对既有上部既有车站造成的沉降进行研究,得出了既有车站的沉降量最大值以及沉降速率最大值的位置。对工程的施工具有指导意义。     

地铁隧道零距离下穿既有车站施工沉降控制研究

结合沈阳地铁9号线区间隧道紧贴下穿既有车站施工工程实例,系统介绍了下穿既有车站的CRD法隧道施工相关技术,并根据工程实例对施工过程进行有限元模拟分析,通过对地面沉降的监测及分析,研究在施工过程中采用暗挖平顶直墙法对既有车站的影响。现场监控测量和有限元模拟分析表明,地铁隧道下穿既有车站时,采用CRD法能将地表沉降量控制在规范和设计要求的范围内,有效控制了工程安全风险,确保了既有车站的安全运营。     

区间隧道下穿既有地铁车站的设计方案研究及施工技术分析

结合工程实例,介绍了新建区间隧道下穿既有地铁车站时,下穿隧道设计方案的研究比选,并利用数值模拟计算分析推荐方案实施对既有车站的影响;现场施工监测数据表明,在大管棚支护下,采用交叉中隔壁法(CRD)施工的隧道近距离下穿既有车站,能保证既有地铁车站的结构及运营安全。     

暗挖车站密贴下穿既有车站安全影响分析

以某地铁车站暗挖密贴下穿既有车站的工程实例为基础,借助有限元计算工具,分析暗挖车站密贴下穿施工过程中,引起的变形和外力对既有地铁车站造成的安全影响。对比分析"PBA三导洞"和"CRD"工法在实施过程对既有车站变形控制效果。通过对模型施加强制沉降位移,计算其在不同沉降位移状态下结构的应力变化情况,得到结构底部拉应力裂缝超过0.2mm时,既有车站结构承受的极限位移值为-12.6mm。最后得出结论暗挖车站密贴下穿既有车站施工,宜选用竖向支撑效果较好的"PBA三导洞"工法,以对既有车站结构形成有效的保护效果,保证结构和运营安全。     

大断面矿山法隧道下穿铁路施工方法比选

城市道路隧道矿山法施工下穿既有铁路,往往具有开挖断面大、地层变形影响范围大和需要严格控制路基沉降等特点。以某城市道路以隧道形式下穿既有二级铁路工程为依托,采用FLAC3D三维数值模拟手段,对比三台阶法和CRD法施工对路基沉降、边坡位移和支护结构内力的影响。数值计算表明,CRD法设置临时仰拱,分块成环、随挖随撑,相比于三台阶法,能更好地控制围岩位移,减小路基沉降和边坡位移,支护结构安全性较高。对本隧道下穿铁路施工而言,CRD法优于三台阶法。     

地铁暗挖隧道下穿既有车站风险控制分析

以某市地铁7号线新螃区间为依托,系统介绍了下穿既有车站的CRD法隧道施工相关技术,内容包括下穿既有车站施工方案、施工工序和技术措施等。并通过分析施工过程中2号线的轨面沉降、地表沉降和洞内收敛研究采用暗挖对既有隧道的影响程度。现场监控量测和施工实践表明,该CRD法隧道的施工方案获得成功,有效地控制了工程安全风险。     

既有地下结构受下穿施工影响的力学响应与安全控制研究

北京地区下穿工程中,新建隧道断面及施工方法种类众多、地层条件复杂、既有结构形式多样,有极其复杂的组合关系,目前尚无对既有结构力学响应的系统分析。通过北京地区13个下穿工程案例,总结了新建隧道结构形式及施工措施,明确既有地下结构变形特点,采用两阶段法分析及预测了各因素影响下既有地下结构的力学响应。研究表明:(1)新建隧道包括市政管道、地铁区间及车站,常见的施工方法有多导洞法、台阶法,洞桩托换法和中洞法,新建隧道开挖面积与施工方法有较明确的对应关系。(2)既有地下结构实测最大沉降概率分布符合数学期望4.89,方差16.4的正态分布。其中,新建市政管道、地铁区间和地铁车站下穿施工引起的既有地下结构平均最大沉降分别为2.56,3.82,11.07 mm。(3)根据新旧隧道空间位置关系的不同,穿越工程可分为7种组合,其中,既有地下结构力学响应有V,U,W 3种模式。(4)严格控制新建隧道开挖面积,不留或少留间隔土,尽可能选择W型穿越模式,以此减小对既有地下结构的扰动。     

新建地铁车站长距离密贴下穿既有隧道方案比选及实测变形分析

城市轨道交通建设中,由于线网规划密集、建设先后顺序不同,新建车站施工不可避免会对既有隧道产生影响。北京地铁15号线奥林匹克公园站下穿既有大屯路公路隧道,如此大断面平行长距离密贴穿越在国内尚属首次。为保证既有大屯路隧道的正常使用,需要选择合理有效的开挖方法。本文采用数值模拟方法,分析PBA八导洞法、PBA六导洞法、暗挖三导洞法以及暗挖四导洞法四种工法施工引起的地表及大屯路隧道结构底板变形。综合考虑既有隧道最大变形、差异沉降、造价和工期,确定暗挖4导洞1、4导洞先开挖法为最优施工方案,实测变形验证了计算有效性。研究结果可为类似工程提供借鉴和参考。     

暗挖下穿既有隧道的地铁车站结构设计

受限于周边场地条件,某地铁车站下穿既有城市隧道设置。车站采取了平顶密贴既有隧道底板的结构方案;同时,采用PBA工法施工地铁车站,先后借助车站主体结构上导洞、车站桩柱体系,与四周土体共同作为既有隧道的临时支撑体系,保证地铁施工和运营期间既有隧道的正常运营使用。     

新建地铁车站大断面密贴暗挖下穿既有地铁车站施工方案

以成都地铁倪家桥站新建地铁车站结构密贴暗挖下穿既有地铁车站的工程为背景,采用数值模拟方法,通过对暗挖下穿既有车站的不同开挖歩序及辅助措施对应施工方案的对比分析,研究了暗挖下穿对既有车站结构的影响规律,通过研究发现:平顶直墙CRD法导洞开挖顺序对既有车站结构沉降影响较小,先开挖既有结构柱范围,后开挖结构柱之外的范围,对既有车站结构沉降控制有利;全断面注浆加固、设置千斤顶顶撑措施对既有车站结构沉降控制作用显著,全断面注浆加固可减小既有车站结构沉降35%,千斤顶顶撑措施可减小既有车站结构沉降29%;对应不同的开挖歩序及辅助措施方案引起的既有车站底板结构沉降变形规律基本一致,呈槽形分布,沉降最大值处于开挖断面中心位置。     

地铁车站暗挖施工对地层和既有建筑物的影响分析

PBA工法是暗挖地铁车站常用的施工方法之一,其施工过程对周围环境的影响问题越来越受到重视。某采用PBA工法的地铁车站因降水需要,在车站主体外侧设2个降水导洞,其中西侧降水导洞下穿邻近既有建筑物。以该工程为例,通过有限元数值模拟方法,对增设降水导洞前、后引起的地表沉降规律进行了分析,并进一步研究了下穿降水导洞注浆加固对既有建筑物沉降的控制效果。结果表明:增设降水导洞后地表沉降曲线将由原来的抛物线形转变为弓形,最大沉降量有所增大;所有导洞(8个小导洞和2个降水导洞)施工完成后既有建筑物沉降达到其最终沉降量的89%,即导洞施工是控制既有建筑物沉降的关键步序;下穿导洞采取全断面注浆加固措施后,可以有效控制既有建筑物变形。     

隧道密贴下穿既有地铁车站沉降控制研究

本文以北京地区冲洪积地层条件下,地铁机场西延线隧道下穿既有5号线北新桥站工程为依托,对地铁隧道采用洞桩法施工密贴下穿既有地铁车站,引起地表及既有地铁车站的沉降规律进行研究,并提出沉降控制方案。结果表明:下穿施工工程中,地表和既有车站底板沉降主要产生在浇筑二衬扣拱阶段。地表沉降呈现出以既有车站两侧的下穿隧道上方为中心沉降量最大,向周边沉降量逐渐减小的特点。车站底板形成与车站中线平行的沉降带,中间条带沉降量最大,两侧随距离增加逐渐减小。本文对洞桩法施工工序提出优化方案,改变浇筑二衬扣拱前,开挖中导洞的距离,模拟结果表明:中导洞开挖隧道总长的1/4后浇筑相应段的二衬扣拱,相较于中导洞开挖贯通后浇筑二衬扣拱,地表最大沉降量减少25%,既有车站底板降量减少7%。     

浅埋大断面地铁隧道施工方法模拟优化分析

以乌鲁木齐地铁1号线三-新区间大断面隧道为例,采用MIDAS/GTS有限元软件,针对CD法、CRD法、双侧壁导洞法等3种工法分别进行数值计算。以对比分析不同工法下围岩变形、应力、塑性区及地表沉降规律。研究结果表明,采用CD法产生的地表沉降最大,CRD法施工可以有效减小隧道拱腰、拱肩处的水平变形,相对来说双侧壁导洞法能够有效控制拱顶沉降。     

浅埋暗挖特大断面地铁车站施工工法研究

五里店地铁车站属特大断面浅埋暗挖地铁车站,具有埋深较浅、断面较大、地质状况复杂的特点,地铁车站的开挖引起的隧道围岩的扰动和地表沉降,对隧道和周边建筑物的稳定性造成影响。为保证车站施工的安全,选择合理的施工工法,运用FLAC3D有限差分软件,对浅埋暗挖特大断面地铁车站施工工法进行数值分析。研究表明:双侧壁导坑法在控制围岩变形和支护结构受力方面优于CRD法和三台阶法,施工过程中可结合实际需求选择合理的施工工法。     

北京东段地层暗挖工法实测地面沉降规律分析

以北京东段相似地层下地铁暗挖工法隧道为研究对象,分别对PBA法、CRD法、双侧壁导坑法、CD法及冻结法结构形式的地面沉降进行分析、总结。得到了PBA工法车站横通道开挖和初支扣拱对沉降的影响基本相同,二衬扣拱影响最小;横通道开挖对土体造成一定的扰动,但主体上方监测点累计沉降较大的位置未必一定位于横通道上方。采用CRD工法施工中,8导洞开挖产生的地面沉降大于4导洞。采用双侧壁导坑法施工中,9导洞与6导洞开挖产生的地面沉降分布情况类似。采用CD工法施工中,地面沉降满足正态分布。冻结法开挖联络通道及泵房对地面沉降的影响较小,开挖对地层的扰动较小,通过实际的测点沉降监测分解,积极冻结、通道及泵房开挖和冻融及工后沉降三个施工过程对应地面沉降无明显规律性。其结论可为类似地层地铁隧道开挖变形分析提供一定工程借鉴。     

盾构隧道下穿地铁车站结构沉降特性研究

依托某拟建盾构隧道下穿既有地铁车站工程,考虑实际的工程地质水文条件、隧道施工过程中上部车站结构传递到地基上的荷载、盾构施工参数等因素的影响,建立数值计算模型,模拟盾构隧道下穿施工的全过程,对车站下方有无预埋桩基、不同盾构推力、不同形式预埋桩基条件下车站沉降变形规律进行了分析。研究结果表明:设桩时隧道开挖引起车站底板的沉降变形仅为不设桩的12%,预埋桩基具有约束地铁车站沉降变形纵向扩展的作用;既有地铁车站底板的隆起量随盾构推力的增大而增大,沉降量随盾构推力增大而减小;综合考虑预埋桩基长径比、距径比、排布方式等因素的板凳桩更有利于控制盾构隧道施工对既有车站结构沉降变形的影响。     

台阶法隧道施工合理开挖高度及步距分析

随着城市地下交通工程的快速发展,新建地铁隧道下穿既有轨道车站工程的案例越来越多。由于地下工程的复杂性,新建地铁隧道下穿既有轨道工程与地面建筑设施面临着巨大的挑战。在下穿既有轨道车站工程中既要保证既有轨道车站的安全运营,又要保证地面建筑设施安全稳固,通过数值模拟对开挖地长度高度进行精确计算分析很有必要。该文在简述隧道台阶法施工特点基础上,以重庆轨道交通环线弹子石—涂山站区间隧道为例,通过数值模拟对隧道在Ⅳ级围岩开挖过程中上半断面开挖高度和上下台阶之间步距进行分析,以确定台阶法施工上半断面合理开挖高度和上下台阶之间的合理长度,以此指导施工现场快速安全施工,同时为类似工程提供借鉴。     

多条隧道密贴下穿运营车站变形特性分析

以北京地区某区间隧道和出入段线隧道下穿既有运营车站为工程依托,针对多条隧道密贴下穿既有运营车站工程中众多导洞施工顺序的问题应用数值模拟分析了四种导洞开挖顺序对既有车站底板结构变形特性,研究结果表明优先B断面边侧导洞施工可有效减小既有结构变形,最终变形量为-2.97 mm;沉降槽中心线随导洞开挖位置不断发生偏移并随工序推进沉降槽宽度深度均不断增大;B断面下穿是引起既有结构变形的主要原因,占77.44%,其中B断面边侧导洞开挖占65.32%,二衬占12.12%,应引起足够重视。现场实测数据与模拟变形趋势基本吻合,B断面施工后既有车站变形量为-0.8 mm,施工结束后既有结构变形为-1.2 mm,满足既有运营车站安全的要求。     

大断面浅埋暗挖隧道施工稳定性分析及安全预警

随着城市地铁的大量修建,隧道施工方法的选择成为大断面浅埋暗挖隧道安全施工的关键。以某市地铁工程为背景,借助ANSYS软件对该地铁施工采用的CRD法和双侧壁导坑法进行数值模拟,研究了不同施工方法引起的围岩位移场、应力场和支护结构内力的变化规律。通过对比得出,双侧壁导坑法施工引起的拱顶和地表沉降值及围岩应力值均小于CRD法,其支护结构内力状态优于CRD法。在此基础上,结合双侧壁导坑法现场监测结果,对双侧壁导坑法施工时围岩的稳定性进行了系统分析与安全预警。     

节理岩体双岛四线暗挖地铁车站施工方法研究

为了确定特大断面小净距地铁车站最佳施工方法,考虑到材料的弹塑型本构模型关系,选用大型有限元计算软件(MIDAS/GTS),采用三种施工方法(双侧壁导坑法、CRD法、CD法)对该地铁车站进行了数值模拟。通过对围岩观测点的位移和塑性区对比分析可知,对于特大断面小净距平行双岛四线地铁车站采用双侧壁导坑法能更好地控制围岩位移和塑性区的发展。该隧道设计施工方法优先选用双侧壁导坑法,并为类似城市地铁车站设计施工提供了参考依据。