隧道下穿既有线沉降控制技术

目前国内大城市地铁隧道常采用浅埋暗挖法施工。通过对北京地铁15号线清华东站站后折返线区间隧道近距离下穿既有地铁13号线及京包铁路施工过程的沉降控制,分析总结了大断面暗挖隧道下穿既有线施工沉降控制技术。下穿隧道采用浅埋暗挖双侧壁导坑法施工,为保证下穿期间既有地铁13号线桥桩的稳定,下穿隧道采用全断面注浆加固,地面进行深孔注浆加固措施,有效控制了施工对既有线沉降的影响,可为今后类似工程提供借鉴和可行的风险源控制措施。     

新建地铁车站下穿既有区间安全影响研究

依托某地铁车站下穿既有轻轨区间隧道工程的施工安全问题,利用数值分析和监控量测手段对新建地铁车站展开前期预测和影响分析,并结合既有结构的先行评估结果,建立变形控制标准,制订动态加固措施;最终提出了新建车站施工,以小导洞开挖期沉降控制为重点工序、以相邻两沉降缝间既有结构变形为沉降控制重点区段、以初期支护注浆和千斤顶为沉降控制关键措施的综合控制方案。该方案的实施,确保了密贴下穿施工的安全以及既有地铁的安全运营,为新建结构密贴下穿既有地下结构等类似工程提供了借鉴。     

地铁区间土压平衡盾构隧道下穿既有河道施工控制措施

针对成都地铁6号线西华大道站至金府站区间隧道下穿既有河道的案例,总结盾构隧道下穿既有河道施工期间盾构机掘进参数和地层加固的工程措施,采用数值方法对盾构机掘进所引起的地层沉降和既有河道地层注浆加固效果进行模拟计算,并对盾构隧道施工期间的监测数据进行分析。结果表明：土压平衡盾构隧道下穿既有河道施工期所采取的土体改良、土舱压力、掘进参数和注浆加固措施是有效的,保障了地铁双线区间盾构隧道下穿既有河道施工安全与既有河道的正常运行。     

地铁车站斜交下穿既有城市隧道的设计与施工

近年，随着城市轨道交通建设行业的迅速发展，在新建地下结构时往往会遇到“近接施工”问题。成都地铁2号线中医学院站斜交下穿既有成都市一环路城市隧道，斜交角度57°。地铁车站顶板与下穿隧道底板密贴，中间铺设防水层并注浆密实。城市隧道结构设计方案采用预应力混凝土结构，并设置桩基及横梁，为后期的地铁结构预留了施工条件。本文介绍了在既有城市隧道存在条件下的地铁车站设计过程，l并阐述了车站该部分结构的施工方案。     

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。     

盾构连续穿越运营地铁隧道与车站的施工技术

上海轨交18号线11标龙阳路站—迎春路站区间盾构施工需连续下穿运营中的地铁隧道与车站。为此,分析了盾构穿越施工对不同结构类型的地下结构的影响,并结合运营地铁隧道与车站的变形控制要求,采取分阶段施工,加强土压力控制、推进速度控制、同步注浆控制、微扰动注浆等措施,降低了盾构穿越施工对既有地铁隧道与车站的影响,确保了工程施工安全,亦为类似工程提供了参考。     

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。     

大断面隧道施工引起的上覆地铁隧道结构变形分析

北京地铁5号线崇文门站是在既有地铁隧道下方采用暗挖法施工的地铁车站,下穿段新建车站隧道断面宽24.2 m、高11.46 m,与既有地铁隧道结构间净距仅1.98 m。实测数据表明:施工引起的既有地铁隧道结构变形以沉降为主,沉降主要发生在导洞施工阶段;隧道结构呈刚体特征,沉降曲线近似线性,变形缝处隧道结构最大沉降31.26 mm,变形缝两侧最大差异沉降14.0 mm;道床则表现出一定的柔性特征,沉降曲线呈非线性;不协调沉降导致道床与隧道结构发生了脱开,最大脱开值12.7 mm,最大脱开范围7.0 m。采用灌浆加固对道床与隧道结构间的脱离区域进行了治理,并通过注浆对既有地铁隧道结构进行了抬升,最大提升值达16.0 mm,使既有地铁线路的高程损失得到了一定恢复,最终将既有地铁隧道结构沉降控制在16.75 mm内,确保了施工期间既有地铁线路的正常运营。     

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。     

既有地铁注浆抬升合理位置的确定

由于施工的扰动,新建地铁穿越既有地铁时,会对既有地铁产生影响。当影响达到一定程度时,除了影响结构的使用安全外,甚至会威胁列车的运营安全性。为了提高工程的安全性或者减小施工的难度,通常在施工过程中或者工后对既有地铁进行注浆抬升,恢复其高程与差异沉降。但是注浆抬升会使既有结构产生应力集中,这对既有结构不利。针对既有结构的注浆抬升建立模型进行分析,提出在弱化位置注浆的理念。模型计算结果说明弱化位置注浆减小了沉降的同时,产生一定的应力集中。对北京地铁5号线崇文门穿越工程中既有地铁实际注浆情况进行分析,注浆方案减小了沉降,但也产生了比较大的应力集中。监测数据表明,注浆抬升效果显著,提高了既有地铁的安全性。     

Effects of twin tunnels construction beneath existing shield-driven twin tunnels

This paper presents a case of closely spaced twin tunnels excavated beneath other closely spaced existing twin tunnels in Beijing, China. The existing twin tunnels were previously built by the shield method while the new twin tunnels were excavated by the shallow tunnelling method. The settlements of the existing tunnels and the ground surfaces associated with the new tunnels construction were systematically monitored. A superposition method is adopted to describe the settlement profiles of both the existing tunnels and the ground surfaces under the influence of the new twin tunnels construction below. A satisfactory match between the proposed fitting curves and the measured settlement data of both the existing tunnels and the ground surfaces is obtained. As shown in a particular monitoring cross-section, the settlement profile shapes for the existing tunnel and the ground surface are different. The settlement profile of the existing structure displays a “W” shape while the ground surface settlement profile displays a “U” shape. It is also found that due to the flexibility of the segmental lining, the ground losses obtained from the existing tunnel level and the ground surface level in the same monitoring cross-section are nearly the same.     

软土地区盾构上穿越既有隧道的离心模拟研究

随着地铁网络不断完善,新建盾构隧道近距离穿越既有隧道的现象越来越多。盾构近距离穿越既有隧道的影响问题,比常规盾构施工的研究更为复杂。结合上海外滩通道盾构上穿越地铁 2 号线工程,采用离心模型试验与现场实测相结合的方法对盾构上穿越对周围地层及既有隧道的影响进行了研究。文中选用排液法在离心场中模拟盾构施工,在国内首次实现了在不停机状态下模拟隧道开挖卸载、地层损失和注浆过程,并分析了盾构上穿越施工引起的地层、新建隧道与既有隧道的纵向位移变化规律。通过现场实测数据分析了既有隧道在盾构上穿越过程中纵向变形与时程曲线的变化规律。     

地下工程抬升注浆设计方法及其抬升效果预测研究

以北京地铁五号线崇文门地铁车站下穿既有线抬升注浆工程为研究对象,结合监测数据与三维有限差方法分析新建车站开挖引起既有线沉降的特征,以此为依据进行抬升注浆设计。通过在"注浆单元"上施加膨胀压力模拟注浆抬升既有结构的效果并与实测数据做对比,验证了施加膨胀压力模拟抬升注浆的正确性和有效性,为今后类似工程的设计提供了预测抬升效果的方法。在此基础上进一步研究得出止浆墙能有效限制土体侧向膨胀,提高抬升效果的结论。     

地铁隧道穿越既有桥梁安全风险评估及控制

 由于城市地铁建设的不确定性和桥梁结构的复杂性,导致城市地铁工程邻近桥梁施工安全风险的显著增加。针对地铁施工对邻近既有桥梁的安全影响问题,建立包含工前检测、工前评估、工中动态控制、工后评估及恢复等四个方面的既有桥梁安全风险评估及控制体系,即识别可能存在的风险,提出地铁施工过程中既有桥梁施工中的控制指标及控制标准,关键是既有桥梁所能承受的最大差异沉降量;综合应用注浆加固及主动顶升等措施,利用信息化手段实现既有桥梁在全过程中的安全性;通过对施工结束后施工数据的分析,对既有桥梁结构进行必要性评估及恢复。将该成果应用于北京地铁6号线穿越花园桥施工过程中,结果表明,穿越施工风险控制达到了预期的控制目标,实现了既有桥梁在隧道施工过程中的安全运营。     

注浆效果对地铁隧道施工沉降的影响分析

为了研究矿山法隧道注浆效果对围岩安全变形的影响程度,了解注浆在富水段所应起到的止水、加固作用,并分析注浆手段、注浆参数和工艺水平等因素对注浆效果的好坏所起到的影响,现以地铁2号线的一段复杂地质段隧道施工过程为研究背景,采用数值方法模拟隧道围岩加固不同效果,结合实际开挖过程,分析不同加固效果下沉降的差异,并对控制沉降的手段进行对比。结果显示在易发生流浆的富水软弱围岩段使用双液浆和严格把控注浆工艺管理水平产生良好作用,以数值计算和实际开挖效果能够得到这样的结论:采用合适的注浆手段和严格的管理制度能够在开挖过程中控制水土流失并达到最佳的加固效果。     

Analysis of interaction between tunnels in soft ground by 3D numerical modeling

Tunnels are increasingly being excavated in soft ground conditions when services are required in urban environments, and it is now common to have tunnels crossing at various elevations. As the tunnel excavations are undertaken at different levels, there will be an interaction which can have a significant influence on stress distributions and consequently deformations within the tunnels and surface settlement. As multi-layer tunnelling is a three dimensional phenomenon in nature, 3D numerical solutions must be utilized for perpendicularly crossing tunnels at various levels. This paper reports the investigations into the changes in stress distribution, deformations and surface settlements which may be expected when the twin Tohid Tunnels pass beneath the Line 4 metro tunnel in Tehran.     

长距离叠落隧道施工对邻近桥梁的影响及控制措施研究

北京地铁16号线苏州桥～万寿寺区间隧道受苏州桥桥桩限制,采取叠落形式侧穿苏州桥施工。为了研究叠落隧道施工对邻近桥梁的影响及控制措施效果,首先分析了叠落隧道开挖对邻近桥梁变形的影响规律,然后提出了注浆加固和隔离桩两种保护措施,并对比分析了保护效果,最后通过现场监测对保护效果进行验证。研究结果表明：无保护措施条件下墩柱最终沉降值为14mm,接近桥梁变形控制指标,最大纵向差异沉降(6.2mm)和最大横向差异沉降(6.5mm)均超出控制指标;最大纵向差异沉降发生在左线推进过程中,最大横向差异沉降发生在右线贯通之后;对比注浆加固和隔离桩两种措施发现,二者均能使桥梁变形满足指标要求,隔离桩的控制效果比注浆加固稍好;受现场条件限制,实际采用注浆加固作为桥梁保护措施,桥梁墩柱变形监测数据表明注浆效果显著。     

洞桩法施工地铁车站导洞开挖方案优化分析

导洞开挖方案的选择在地铁车站洞桩法的施工中越来越受到关注。依托北京地铁6号线朝阳门车站工程,对洞桩法施工的导洞进洞方式、开挖顺序等方案进行优化。采用有限元法,建立三维"地层-结构"相互作用模型,模拟了不同方案下的导洞开挖过程,获得了施工横通道的变形与应力、地表的变形以及邻近管线的变形等数据。数值分析结果表明:分离施工通道方式可以有效地控制施工通道的变形和应力;相比于先开挖下导洞,先开挖上导洞可以更好地控制地表沉降槽的形状和管线的变形;导洞开挖宜采用跳挖错距的方法,开挖错开距离不应小于10 m。