地铁施工引起地层和建筑物沉降特征研究

尽管无建筑物的地层沉降特征已有定论,但有建筑物条件下的地层和建筑物沉降特征还有待深入研究,有建筑物的地层沉降特征比无建筑物更具有理论研究和工程应用价值。为此,以特定地层和浅基础建筑物为研究条件,应用FLAC^3D建立三维数值模型,对无或有建筑物条件下的地层和建筑物沉降特征进行对比研究,揭示建筑物与隧道不同空间位置的地层和建筑物的沉降特征,探讨地铁隧道施工引起建筑物沉降的安全控制标准。在此基础上,通过对某工程的实例分析,表明数值模拟与实测结果具有较好的一致性,为地铁隧道施工的安全评价提供了技术支持。     

广州轨道交通L8北延伸段某盾构隧道区间地表沉降实测分析

依托广州轨道交通L8北延伸段石亭和亭白区间隧道施工过程中地表沉降实测数据,通过曲线拟合等方法探究隧道施工过程地表沉降规律。利用PECK公式对典型监测断面地表沉降数据进行分析,对最大地表沉降量、沉降槽宽度等特征参数进行统计。通过对比研究不同地层条件下地表沉降规律,对地表沉降量与穿越地层及上覆地层条件的关联性进行分析。研究结果表明,隧道穿越地层条件对地表沉降影响程度显著,而上覆地层条件对地表沉降影响有限。因此,隧道施工过程中需尤其关注穿越地层条件,采取合适的掘进控制措施、监测预警方案以保证地面建筑物和道路安全。     

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.     

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。     

地下岩石隧道下穿既有高层建筑物安全性分析

在某城市地下隧道下穿既有建筑物工程中,考虑了既有建筑物的剩余安全度,制定了穿越处既有建筑物的风险控制指标和标准,并依据该市实际地层条件、建筑物等效刚度、等效荷载、地下隧道CRD开挖工法、施工错距等因素,建立FLAC~(3D)数值计算模型,模拟了隧道穿越建筑物的全过程,对既有建筑建筑物的沉降、倾斜规律进行预测分析。分析表明:四号导洞开挖施工,隧道拱顶最大沉降值为4.94mm,建筑物基底最大沉降量和倾斜值均满足控制标准,桩基嵌入深度不在隧道开挖引起的岩土塑性区影响范围之内。     

考虑刚度的建筑物沉降分析方法研究

在隧道开挖过程中,土体与建筑物的相互作用是一个极其复杂的过程.目前,对建筑物在开挖条件下的变形研究较少.由于建筑结构自身的刚度,其变形曲线与天然地层的沉降曲线有较大的差别.首先,分析建筑物刚度对沉降曲线形状的影响,通过建筑物沉降曲线与天然地面沉降曲线的对比分析,建立适用于建筑物的沉降曲线公式,从而可以初步估算建筑物的变形.然后通过青岛地区的工程实例验证结构刚度对建筑物变形的影响.     

双洞隧道侧穿既有建筑风险分析和方案优化研究

隧道施工必然会引起地层变形,从而对邻近地表建筑物产生不利影响。以北京地铁9号线军事博物馆站—东钓鱼台站区间隧道近距离侧穿中华世纪坛为工程背景,先进行隧道施工对中华世纪坛影响的风险分析,并提出相应的控制措施;然后采用流固耦合数值分析,研究左线和右线施工顺序、径向注浆、超前小导管注浆和隧道与建筑物位置关系等影响地层变形的关键因素;最后结合施工监测数据,分析隧道侧穿施工引起的地表沉降、中华世纪坛坛体沉降和倾斜以及地下管线沉降的特征。     

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。     

浅埋大断面软岩隧道施工影响下建筑物 安全性控制的试验研究

 厦门机场路一期工程在大跨、浅埋及复杂地质等工程条件下穿越地表密集的建筑物群,受隧道施工影响的建筑物多达90余栋。在隧道施工过程中,既要保证新建隧道结构的安全,同时还要保证地表既有结构的安全,而后者显得更加重要。隧道施工面临着全风化花岗岩遇水软化、隧道结构整体沉降、地层大变形、建筑物差异沉降及裂缝控制等诸多难题。在对该工程特点和控制方案系统分析的基础上,为保证控制方案的可靠性,对拟拆迁的104#和105#楼房进行试验研究,通过施工过程的注浆抬升和变形监测结果,论述地层沉降、建筑物沉降及裂缝产生、发展随隧道开挖的变化规律,并提出优化洞内施工与地面注浆抬升建筑物相结合方案,控制围岩大变形和有效保护建筑物的工程措施。试验数据表明,将核心控制指标—建筑物差异沉降量控制在20 mm以内可保证建筑物的安全;地表注浆与洞内注浆相结合可实现对建筑物的抬升,并有效地减小建筑物的差异沉降并控制裂缝的发展。研究结果为机场路隧道后续穿越重点建筑物的施工提供了技术支撑和安全保障,也为今后类似工程的设计、施工和研究提供了有益的借鉴和参考。     

隧道开挖对建筑物基础沉降影响及对地基土层加固研究

根据青岛某区间隧道下穿既有建筑物,分析了隧道与建筑物以三种不同形式并存的情况,通过数值模拟得到:先建建筑物后开挖隧道更为安全、基础偏离隧道中心线时若不采取有效措施将发生不均匀沉降、隧道施工对桩基础相比筏板基础造成的地层沉降较小,并以此规律提出了基于刚度补偿的岩层加固措施和支护参数,有效控制隧了道施工的围岩变形,可为同类工程提供借鉴。     

密集建筑群下大断面隧道施工反馈分析及安全性控制研究

 厦门梧村隧道施工影响区域内建筑物密集,具有超浅埋、大跨度、工艺复杂、工序繁多、地面建筑物保护要求高等高风险特征,在隧道施工过程中研究并实施复杂地质情况和周边环境条件下隧道的动态反馈分析方法。现场监测内容有建筑物及地表沉降、建筑物裂缝、建筑物倾斜、隧道拱顶沉降、隧道围岩收敛、土体深部位移、土体分层沉降、爆破震动、地下水位等,对重要建筑物还采用静力水准仪进行自动化监测。在对梧村隧道进行施工反馈分析过程中,按照ISO9001质量认证体系要求建立一个完善、高效的运作体系,根据城市隧道工程修建经验以及梧村隧道前期研究成果,对隧道施工对周边环境以及隧道自身结构的影响进行监测,除采取常规监测手段外,以建筑物不均匀沉降自动化监测、监测信息管理和预测预报系统、局域网和广域网进行监测信息反馈、桌面报警系统和电子显示板等预警设施等先进技术来开展施工反馈分析工作,使梧村隧道施工反馈分析工作具有鲜明的信息化特色。     

广州地铁五号线员科区间建筑物加固设计

广州地铁五号线员科区间隧道采用盾构法施工,员村站东端隧道两侧建筑物较多,盾构机掘进前需要对区间隧道上方的建筑物进行加固处理,根据建筑物的基础型式选择了袖阀管注浆加固,并提出在盾构机通过建筑物时为减少建筑物内部的差异沉降,根据现场实时监测结果及时对建筑物注入双液浆进行加固,以确保建筑物的沉降差在控制范围内。     

城市浅埋暗挖地铁隧道沉降控制与分析

按地面建筑物沉降、地面沉降变形的不同要求对沉降控制问题作出了分析,并对浅埋暗挖隧道地表、建筑沉降进行细致监测,阐述了在设计及施工浅埋暗挖地铁隧道时应注意的事项,以供类似工程参考。     

盾构隧道近距离侧穿高层建筑的影响研究

 以北京地铁盾构区间隧道近距离侧穿高层建筑为背景,采用有限元计算和现场监测相结合的方法,对新建隧道施工所引起的邻近高层建筑物的结构沉降、基础倾斜进行深入研究,分析盾构到达建筑物之前、侧穿过程及离开后3个阶段建筑物的沉降、倾斜变化规律。计算结果表明,模型的竖向位移等值线在建筑物附近有一定的突变现象,而在距离建筑物一定的距离范围外,位移等值线又逐渐过渡为平滑曲线。现场实测结果表明,在盾构到达建筑物之前的临近影响区域内,建筑物向远离隧道方向一侧倾斜;盾构侧穿过程中,建筑物向邻近隧道方向一侧发生一定程度的倾斜,直至后期稳定。盾构到达监测断面前10 m,测点的上浮量达到了最大;盾构离开监测断面约60 m后,各测点的沉降速率明显减小,并开始趋于稳定。从数值模拟计算结果与现场监测情况来看,两者所反映的规律是相一致的,为今后类似工程提供借鉴。     

北京地铁10号线盾构对周边土体扰动模拟分析

以北京地铁10号线国贸站～双井站区间隧道施工为背景,采用有限元差分程序FLAC3D建立了有限元模型,对盾构推进过程中隧道应力、变形及地表沉降规律进行研究.通过隧道上方地表横向监测点沉降、隧道中心地表沉降和地表建筑物基础沉降实测值与计算值比较,得出模拟计算结果与实际检测结果比较符合,但实际施工过程中存在复杂性和不确定因素.     

地铁区间大断面隧道施工力学行为研究

广州市轨道交通六号线越秀南～东湖区间是左、右行车和停车、折返的多功能区间,在停车、折返线区段形成了四线大跨度断面,该区段施工分部多、工序复杂,浅埋暗挖施工安全与其地面上方的五层住宅楼使用安全问题十分突出.为分析既有地面建筑与隧道施工的相互影响,采用地层模式对上述断面进行了施工动态模拟.分析结果表明,大跨隧道施工过程中,地层稳定、支护结构安全,但地面建筑附加作用对地表沉降、隧道结构受力均有不利影响,施工中应予以足够重视,并加强地面和洞内的监测.     

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。     

软土地基隧道沉降规律的初步分析

隧道沉降观测是隧道运营管理维修养护的基本工作内容之一,沉降观测数据可作为隧道维护的基础依据资料。本文简要介绍了隧道沉降监测的施测方法,结合某越江隧道沉降监测实例,对长期运营隧道的沉降观测数据进行分析,绘制了隧道整体纵向沉降形态曲线,以得到隧道整体的沉降规律;计算隧道纵向沉降曲线的曲率变化,以得到隧道差异沉降的发展态势。分析表明,该隧道经多年运营,沉降已基本趋于稳定,但不均匀沉降还在继续发展。文中对纵向不均匀沉降的影响因素进行了初步探讨。     

地铁盾构隧道下穿建筑基础诱发地层变形研究

城市繁华地区地铁盾构隧道施工常需从建筑基础下穿越,如何确保上部建筑与隧道结构安全是施工中的难题。基于沉降预测理论及FLAC3D进行了地铁施工诱发地层环境损伤评估与控制设计STEAD系统的开发,以广州地铁区间隧道下穿某7层框架结构建筑为例,采用数值模拟研究了地铁盾构隧道穿越建筑基础诱发地层变形的空间效应问题,考虑了不同工况下隧道施工引起地层沉降对该建筑物的影响,采用本研究建议,盾构隧道成功穿越该建筑物,实测证实了变形空间效应研究的科学性与有效性。