顶管施工对既有区间隧道的影响研究

为研究顶管上穿地铁区间隧道过程中隧道受力的变化,依据徐州市区奎河综合整治工程截污主管顶推工程相关的设计及施工资料,采用GTS进行三维数值模拟分析,根据施工工况,分析对既有区间隧道的影响。结果发现,顶进过程中的推力及顶管引起的土体卸载造成区间隧道的变形,伴随顶管顶进的过程,原有区间隧道的受力及变形会越来越大,当顶管顶进一定位置时,区间隧道的受力及变形最大。计算结果表明采用顶管施工可以很好的控制隧道的变形,确保顶管施工期间地铁隧道的结构安全。     

顶管近距离上跨施工对地铁运营区间影响的数值分析

随着城市轨道交通的迅猛发展,顶管近距离穿越既有隧道的情况时有发生,尤其在核心城区,在城市交通疏解及工程造价方面,顶管法施工上跨既有区间有着较大的优势。然而顶管施工必然会引起周围的土体的移动对临近的隧道产生影响,因此应控制穿越过程中的地面隆起,还应控制隧道区间的上浮及变形,避免危及行车安全。以苏州某顶管施工穿越1号线地铁区间为背景,采用ABAQUS三维数值模型,对顶管施工过程的隧道区间变形模拟,结合监测数据,对控制区间变形的措施进行探讨,对类似的工程具有借鉴意义。     

管道顶管法施工对既有盾构隧道的影响分析

依据广州地铁6号线团一大广场~东湖站区间隧道的新河浦涌截污管道的顶管设计、施工和监测资料,采用Midas-GTS进行三维数值模拟分析,动态分析各施工工况对既有地铁隧道的影响。研究表明,随着顶管的推进,既有地铁隧道的变形会越来越大,其中顶管在垂直上方穿越地铁隧道施工时的影响最大,隧道的变形主要是由于上方土体的卸载引起,文章也对地下水位的下降可能会对既有隧道产生影响进行了讨论,旨为今后类似工程的施工提供依据和经验。     

受顶管施工影响的土体扰动分析与实测研究

近年来,顶管施工引起的土体扰动特性研究越来越重要。通过分析顶管施工过程地表位移的分阶段扰动机理,将顶管推进过程中的地表位移分为四个阶段:前期波动阶段、隆起阶段、施工沉降阶段和后期固结沉降阶段。本文利用上海世博电力隧道工程的土压力、孔隙水压力、深层水平位移和地下水位实测数据,分析顶管施工引起的土体扰动特性,研究表明,顶管施工中的开挖面稳定和泥浆套技术对土体扰动有较大影响。     

盾构区间上方河道箱涵改扩建方案数值模拟对比分析

为了研究河道箱涵改扩建对其下方区间隧道的影响,采用数值分析方法分析了明挖法和顶管法两种方案对区间隧道的影响,根据分析结果推荐采用顶管法方案,对地铁区间和周边环境的影响较小.为确保结构安全、降低运营风险,建议对该段区间隧道的管片配筋进行适当加强,并在管片上增设洞内二次注浆预留孔,对隧道与顶管之间的夹持土层进行预加固;同时要求顶管施工过程中,对地铁区间隧道采取自动化监测,以信息化数据动态指导施工.     

轨道交通工程中的联络通道机械法顶管施工技术

本文以郑州市轨道交通12号线一期工程龙子湖西站——龙子湖站区间联络通道为主要研究对象,提出机械法顶管施工技术。施工过程主要包括顶管机始发、顶管机掘进、顶管机到达、施工测量与检测四个阶段。其中,机械法顶管施工关键工序主要包括进出洞、隧道防水、推进、监控量测、填充注浆、管节拼装、焊接作业;特殊工序包括隧道防水、填充注浆。工程实践表明,郑州市轨道交通12号线一期工程龙子湖西站——龙子湖站区间联络通道采用机械法顶管施工技术是成功的,相比传统的施工技术,其具有施工周期短、环境影响小、机械化程度高以及无需对地层进行预加固等特点,值得在同类工程项目中推广。     

大断面矩形顶管施工对周围土体扰动实测分析

依托苏州市某大断面软土地层矩形顶管建造综合管廊隧道工程,通过分析施工期间的土体孔隙水压力、土压力、深层土体水平位移、地表沉降等土体扰动监测数据,揭示了大断面矩形顶管施工对土体扰动规律。结果表明:矩形与圆形顶管产生的土体扰动存在差异,主要表现在矩形顶管附近土体最大水平位移发生在距顶管上表面一定距离处,矩形顶管产生的地表沉降曲线底部较为平缓;矩形顶管对土体的扰动与顶管机距监测断面距离有密切联系,随着顶管机逐渐靠近,土体的土压力、水平位移及孔隙水压力受扰动变得剧烈,顶管机通过后土体扰动逐渐减弱;顶管顶进速率越快,对周围土体扰动越大,现场加快顶管速率应谨慎;而施工停顿后,土体有向管壁移动的趋势,停工期间不能停止向管壁注入膨润土泥浆。     

顶管法隧道后靠结构稳定性控制

郑州市中州大道下穿隧道工程机动车道采用10.4 m×7.5 m大刀盘+偏心多轴组合式矩形顶管机进行施工。根据顶管顶进工况,预留28 m未开挖土体作为顶管机后靠,并且对前10 m土体进行高压旋喷加固,在顶管机轴线位置加固土体中埋设监测管,实时监控后靠的水平位移变化情况,确保施工安全。最后对后靠的位移情况进行分析,可供长距离大断面顶管施工提供参考。     

富水环境地铁站出入口矩形顶管施工加固方案

矩形顶管广泛应用于城市管线工程,施工过程中土体的加固方案关系着整个工程的施工质量及安全。依托深圳市地铁12号线新安公园站D2出入口顶管工程,分析了矩形顶管工作井、接收井以及区间的加固原则和加固方案,并对加固方案的实施过程进行了数值模拟,得到了地表沉降随顶管掘进深度的变化规律。结果表明,随着顶管掘进深度的增加,顶管隧道上部地表沉降随之逐渐增大,在顶管顶进14节后沉降值总体趋于稳定,最大沉降量为16 mm,符合技术规范的要求,验证了加固方案的合理性,可为类似工程的设计和施工提供参考。     

双圆隧道盾构推进对周围环境影响的现场监测

结合中国第一条双圆隧道工程施工,对双圆隧道盾构推进对周围环境影响的现场监测方法进行了论述.文章以双圆盾构隧道区间施工为实例给出了双圆盾构推进过程中周围土体的变形、土压力、水压力变化的监测方法与测点布置方案,据此监测方案,可以详细监测与分析盾构推进过程中周围土体的地表变形、深层土体变形及土体中的土压力、水压力的变化,从而揭示盾构推进对周围的土体环境的扰动影响规律.     

顶管法在地铁盾构区间隧道联络通道中的应用

从工程实例出发介绍顶管法在地铁盾构区间隧道联络通道施工中的应用情况。     

考虑泥浆触变性和管土接触特性的顶管摩阻力公式

顶进力是顶管工程设计和施工的重要参数,而顶管侧摩阻力对顶进力起控制作用,其大小主要受管土接触和管浆接触特性影响。为了更加准确地计算顶管摩阻力,假设隧洞孔壁在泥浆压力作用下保持稳定,管道周围同时存在管土接触和管浆接触,采用协调表面Persson接触模型分析管土接触特性,得出考虑接触压力分布影响的管土摩阻力;然后利用半无限弹性体中柱形圆孔扩张理论分析注浆压力对泥浆套厚度的影响,并结合泥浆触变性和流体力学平行平板模型计算管浆摩阻力。在此基础上考虑管道与隧洞的相对位置,同时将管道顶进时的滑动摩擦阻力作为下限值,顶管重启动时的静摩擦阻力作为上限值,总结出直线和曲线顶管摩阻力公式。通过与工程实例数据对比,结果表明该计算公式下限值与实测值最接近,证明其适用性。     

盾构隧道内竖向顶管施工室内模型试验研究

传统的竖井施工方法对居民生活、环境及周边交通的影响大,在此背景下,竖向顶管技术得以快速发展.基于现有相关研究,设计并发明了一种竖向顶管室内模型试验装置,考虑了不同覆土高度、不同千斤顶顶升速度以及土层含水与否3种影响因素对竖向顶管施工的影响,研究盾构隧道内竖向顶管施工引起的盾构隧道内侧变形及地表竖向位移变化规律.研究结果...     

顶管进出洞设计与施工技术探讨

结合工程实践,阐述顶管施工中工具头进出洞口的技术难点,对顶管施工测量控制、洞口土体加固方法及洞口止水装置的设计提出了看法,并对复杂土层的顶管技术措施进行了探讨。     

超小净距矩形顶管隧道群施工力学研究

在繁华城区超小净距平行矩形顶管隧道群施工过程中,管节结构及其与地层土体间的受力状态对施工安全和结构优化至关重要。为此,文中依托某城市下穿主干道顶管隧道群工程,通过现场实测顶进施工过程中管节结构及其与土体之间的受力大小,研究了管节结构与土体之间的受力规律、管节结构的纵向受力状态,同时分析了先、后施工情况下,相邻管节结构之间的受力影响。研究结果可应用于繁华城区超小净距矩形顶管隧道群的结构设计和施工控制,具有很大的实用价值。     

近接小半径曲线顶管施工扰动数值研究

近接小半径曲线顶管工程中,顶管之间的相互扰动以及顶管施工对周围环境的影响等成为施工过程中必须关注的问题。港珠澳珠海侧接线工程拱北隧道开挖断面大(约328 m2),地质条件复杂,设计拟在隧道周边进行超前大顶管预支护。以该工程为基础,利用数值方法,对近接小半径曲线顶管的施工过程进行了数值模拟研究。研究结果表明:1)随着掘进环数的增加,各监测点的地层隆起量逐渐增大,且顶管掌子面距离监测断面越近,地层隆起变形越明显;2)后续顶管顶进初期,会引起前方邻接顶管正上方土体呈下沉趋势,而在后续顶管上方地层监测点的隆起量有所增加;随着后续顶管继续顶进,监测断面处各点的最大隆起量呈向右偏移态势,且其上方的地层隆起量大于先行顶管上方的土体;待后续顶管通过监测断面后,顶管上方的地层出现了一定的下沉;3)由于先行顶管施工完毕后,取消了推顶力,土体有一定的回弹,抵消了部分后续顶管接触面法向上抗力的作用效果,后续顶管施工对先行顶管施工在横向的影响不明显。     

矩形顶管施工地下管线破坏机理分析与控制

由于顶管施工不可避免地对周围土体产生扰动,引起地层移动,从而威胁邻近地下管线的安全.文中以某地铁站出口市政过街通道矩形顶管施工为背景,通过分析矩形顶管施工时土体与地下管线的相互作用,探讨管线应力和位移的分布情况,对其破坏机理进行了总结,并阐述了相应的控制措施.     

矩形顶管施工期地表沉降实测分析

矩形顶管技术作为一种地下隧道开挖方法,其施工过程不可避免地会对管节周围土体产生扰动,使土体出现卸载或加载等复杂的力学行为,引发土体产生变形。文中以南京江东门地下人行过街通道工程为背景,在矩形顶管施工区域地表布设若干沉降测点,并在顶管顶进过程中实时记录测点数据,然后对获取的数据进行了归纳分析,得到了矩形顶管施工对地表沉降的影响规律。     

泥浆减阻技术在粉土地层长距离曲线顶管中的应用

上海世博北京西路～华夏西路电力电缆隧道三标工程采用Ф3500F型钢筋混凝土管和大刀盘泥水平衡顶管掘进机施工。该工程分为6个区间顶程,全部是大直径长距离曲线顶管,其中11～10区间顶管穿越的地层主要为夹砂粉土层。该区间顶管实施过程中,施工技术人员对顶管触变泥浆材料、配方、搅拌方法、注浆工艺等,尤其是对触变泥浆在粉土地层中的抗渗透性能和稳定性进行了深入的研究。通过研究结果在施工中的运用,成功地将混凝土管道外壁与粉砂土之间的单位面积侧向摩阻力控制在1kPa以内,保证了顶管顺利贯通的同时,该研究与应用成果还为今后类似顶管工程的设计和施工提供了参考。     

基于管土接触特性的顶进力计算模型分析

顶进力是顶管工程中管道结构设计、顶管机选型和工作井结构设计的决定性参数之一。为了更加准确地计算顶进力,假设泥浆压力作用下孔壁保持稳定,管道与孔壁土体发生部分接触,采用协调表面Persson接触模型分析管土接触角度和接触压力分布规律,在此基础上考虑管浆摩阻力影响推导出相应的顶进力计算公式。结果表明:管土接触角度和接触压力分布受管道和地层力学参数影响,软土层中管土接触角度可近似取180°定值,接触压力合力约为管道自重的1.35倍;当管道与岩层力学性质接近时,管土接触趋于点接触状态,接触压力的合力为管道自重,且工程实测顶进力与公式预测值相一致,证明其具有适用性。