新建隧道斜交下穿既有盾构隧道的变形分析

随着轨道交通的迅猛发展,地铁隧道之间相互穿越不可避免,既有地铁结构随着新线施工的附加变形发展规律成为目前地下工程建设的热点问题。本文结合北京某浅埋暗挖法隧道斜交下穿既有盾构隧道工程的施工和监测,分析了斜交下穿施工各阶段既有盾构隧道的变形规律,提出既有盾构隧道沉降理论公式,并且基于提出的理论公式及沉降实测数据进行拟合分析,得到既有盾构隧道沉降曲线的地层损失率为0.013%～0.948%,基本处于天然地层数值范围内的较低水平。增大拱脚受力面积的施工辅助措施对控制地层损失率有一定作用,既有盾构隧道沉降槽宽度参数为1.13～16.96,远大于天然地层数值,根据拟合值及以往地层经验参数给出穿越各阶段既有盾构隧道的沉降公式的相关参数的建议值。通过监测数据分析发现,穿越施工既有盾构隧道变形以沉降为主,呈现“双凹槽状”纵向柔性变形特征,且主要发生在上台阶穿越施工期间,水平位移相对较小,盾构隧道椭圆度变化与竖向净距有一定关系。     

盾构隧道下穿既有地铁线路自动化监测技术

在建地铁线路隧道下行穿越既有线路存在着施工安全风险,自动化监测是准确地了解在建线路对既有线路工程结构变形的有效手段和定量分析方法,确保既有线路的结构安全。本文以成都市在建地铁11号线盾构区间隧道下穿5号线既有线路地铁车站施工为例,对该车站的结构变形情况进行监测和分析,实行信息化施工监测,及时调整和优化盾构掘进参数,严格控制车站的变形量,有效保障了隧道顺利下穿通过,为同类工程施工提供可借鉴的经验。     

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。     

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。     

大直径盾构下穿地铁车站结构变形数值分析

以一大直径盾构隧道下穿地铁车站工程为背景,研究盾构掘进施工对车站结构变形的影响情况。通过建立结构-土体三维有限元模型模拟盾构施工过程,分析车站结构的变形、抗拔桩的位移,以及周围土体的位移变化。结果表明盾构施工对地铁结构变形和抗拔桩位移的影响均较小;车站正下方区域外的施工引起的结构底板和抗拔桩竖向位移影响有限。     

地铁盾构隧道近距离下穿既有铁路隧道安全性分析

针对南宁地铁4号线盾构隧道近下穿既有南环线铁路隧道工程,采用三维有限元数值计算方法,分析了新建盾构隧道近距离下穿施工对地表和既有隧道结构及轨道的影响。数值计算结果表明,通过对下穿段一定范围内的盾构周边土体进行注浆加固可以有效控制盾构隧道施工对地表和上方铁路隧道的影响,能够将地表沉降、既有隧道衬砌变形及结构安全、轨道变形控制在安全范围内,为工程施工提供重要参考依据。     

大直径盾构隧道下穿既有地铁隧道影响分析及控制

城市更新建设周期下既有密集区复杂约束下的盾构隧道建设规模不断攀升,大直径盾构隧道下穿既有地铁运营隧道始终是城市路网、地铁更新建设的典型难题,其施工工艺复杂、施工控制要求高,目前普遍缺少准确定量的分析方法以满足施工参数精细化控制要求及周边环境保护目的。依托上海北横通道下穿轨交10号线项目的实际工程,其最近下穿距离仅为7.5 m,斜交角度约为76°,首先建立三维精细化数值模型分析了新建大直径盾构隧道施工斜交下穿既有运营地铁区间隧道的影响,通过与实测数据进行了对比分析,表现为较好的一致性;其次根据分析结果、实测数据及现场实际施工参数控制措施等,总结了盾构穿越前、中、后的经验,给出了大直径盾构下穿运营地铁线路施工过程中施工控制措施,可为类似施工提供经验参考。     

盾构下穿引起的既有地铁隧道变形分析

北京地铁某区间盾构下穿既有地铁隧道工程,在开工前期,运用MIDAS/GTS三维有限元分析软件,对盾构下穿施工可能引起的既有地铁隧道结构变形进行了三维模拟分析,并评估了既有地铁隧道结构的安全性,提出了盾构下穿既有地铁隧道结构变形控制标准;施工期间对既有地铁隧道结构进行了现场监测,结合数值分析结果综合分析了既有地铁隧道结构变形情况,并根据实际监测数据,对比分析了预测结果与实际监测结果的差异,验证了模拟预测的可靠性。     

地铁盾构隧道下穿对高速铁路影响研究

为解决地铁盾构穿越既有高速铁路的技术难题,本文以北京地铁十号线下穿京沪高铁为背景,应用大型有限元软件模拟了地铁盾构穿越高速铁路的动态施工过程。通过理论分析和数值模拟等方法,研究了地层条件、地铁埋深、双线水平间距和盾构施工参数(注浆效果、注浆压力和掌子面推力)等因素对地铁施工引起的地层、路基和轨道结构的变形及应力影响程度及其规律,根据研究提出地铁盾构穿越路基型高速铁路的建议控制标准及关键控制措施,为地铁穿越高速铁路的设计与施工提供重要的参考依据。     

地铁盾构隧道下穿高铁车站加固保护分析

淮安地铁1号线淮安东站～工作井区间下穿淮安东站,盾构穿越风险大。根据穿越情况,提出了铁路沉降控制标准。在风险控制措施的基础上,建立了盾构下穿淮安东站的二维有限元分析模型,对比分析了不同加固工况下车站股道及站台结构的变形规律。研究得到区间下穿车站风险大,在盾构施工控制外,需要辅助以保护措施;通过二维数值计算,加固后车站位移满足控制标准,下穿处于安全状态。研究结论可为类似工程提供一定的借鉴与参考。     

隧道支护结构的变形监测及反演分析研究

试图以渝湘高速公路某隧道施工过程的监测资料,通过反演分析算出围岩参数如弹性模量、泊松比等,并计算隧道衬砌内力和变形,对隧道衬砌结构整体稳定性进行分析。     

浅埋隧道围岩压力计算方法

提出一种基于位移反分析法原理的浅埋隧道围岩压力计算方法,该方法克服了传统计算方法依赖于经验围岩力学参数的不足。通过分析双侧壁导坑法中隧道的截面结构,提出合理假设并建立力学模型,然后建立新的侧壁、围岩的收敛变形与围岩压力之间的关系,由现场监测数据整理得到收敛变形反算求得水平围岩压力与垂直围岩压力,并以祥岭隧道为例,对该方法进行验证。研究结果表明:(1)基于位移反分析原理推导的围岩压力计算方法,利用现场监测数据反算求得围岩压力相较于规范依赖经验参数的计算方法,更准确、更能代表隧道的实际围岩压力;(2)在实际工程施工中,相较于围岩力学参数,隧道的收敛变形数据更易获得,计算更方便;(3)对祥岭隧道进行实例计算求得的围岩计算摩擦角以及最后求得的围岩压力都在规范推荐范围之内,说明本文的计算方法是可行的。该计算方法在隧道工程实践中,对于准确计算隧道开挖过程中的围岩压力以保证施工的安全、顺利完成有重要意义。     

Research on construction slip monitoring method of spatial steel structure with triangular cone shape spanning 120 meters

大跨度钢结构的滑移是一个动态过程，滑移推力、环境荷载、轨道承载力、轨道平顺性等因素对结构准确就位均有影响。为此，提出了一种能够监测滑移施工过程结构安全、稳定及滑移同步性的方法，该方法通过模拟分析施工滑移过程，准确预判滑移中结构出现损伤的位置和程度，提前采取措施；通过实时在线监测结构滑移施工过程中多项参数的变化，避免滑移过程中结构的应力集中、局部变形过大、脱轨、失稳及倾覆。以大同美术馆钢结构屋盖滑移施工监测为例，在滑移前对滑移施工过程进行模拟分析和监测系统安装，对滑移阶段结构关键构件的应变、位移、构件变形及环境温度进行实时监测、分析与反馈。结果表明：大跨度钢结构滑移受温度、轨道平顺性、轨道处结构变形值、顶推设备误差影响；采用有限元模拟分析、现场监测、实时分析与反馈的监测方法,可有效控制滑移过程中结构的内力、变形、各轨道滑移的同步性及结构的整体稳定性。     

跨度120m三角锥体钢结构施工滑移监测方法研究

大跨度钢结构的滑移是一个动态过程,滑移推力、环境荷载、轨道承载力、轨道平顺性等因素对结构准确就位均有影响。为此,提出了一种能够监测滑移施工过程结构安全、稳定及滑移同步性的方法,该方法通过模拟分析施工滑移过程,准确预判滑移中结构出现损伤的位置和程度,提前采取措施;通过实时在线监测结构滑移施工过程中多项参数的变化,避免滑移过程中结构的应力集中、局部变形过大、脱轨、失稳及倾覆。以大同美术馆钢结构屋盖滑移施工监测为例,在滑移前对滑移施工过程进行模拟分析和监测系统安装,对滑移阶段结构关键构件的应变、位移、构件变形及环境温度进行实时监测、分析与反馈。结果表明：大跨度钢结构滑移受温度、轨道平顺性、轨道处结构变形值、顶推设备误差影响;采用有限元模拟分析、现场监测、实时分析与反馈的监测方法,可有效控制滑移过程中结构的内力、变形、各轨道滑移的同步性及结构的整体稳定性。     

空间结构有限元分析与监测技术研究

以大跨度空间结构为研究对象,系统研究了有限元分析方法在施工变形监测中的应用。并以某一大跨度空间结构为工程事例,详细阐述了其结构分析与监测的整个过程,最后结果显示利用有限元分析方法较好地模拟出了结构变形过程,表明其在建筑结构设计、施工、监测等方面具有很好的工程实用价值。     

玄武岩隧道两台阶法施工过程中支护受力及变形监测分析

本文工程背景为丽香铁路中义隧道。该隧道位置地质构造复杂,新构造运动剧烈,岩体整体性差,且高跨比较大（约1.4）,边墙结构设计为直墙,对水平收敛控制有不利影响,造成开挖后围岩有较明显变形。采用现场监测与理论分析相协同的方法,对玄武岩隧道两台阶法施工过程中结构受力及隧道拱顶下沉和水平净空收敛变形进行监测,获取监控数据以反映现场初支变形情况,为支护参数调整、二衬施作时机等提供参考。     

深圳平安金融中心施工监测与模拟研究

以在建的深圳平安金融中心为工程背景,进行了施工阶段的健康监测与施工全过程模拟研究。施工阶段健康监测以结构的竖向变形、关键部位应力以及荷载监测为主,施工全过程模拟根据实际施工进度并考虑材料的时变效应对结构进行有限元建模分析。结果表明:核心筒的累计竖向变形大于巨柱,累计竖向变形与所处施工阶段和结构高度有关,施工压缩预调方法可以有效补偿结构的累计竖向变形;结构应力随着施工的进度而均匀变化,上部结构每施工1层,核心筒压应力约增加0.09 MPa,巨柱压应力约增加0.11 MPa;在实测荷载作用下,结构层间位移角满足规范要求,结构在施工阶段是安全稳定的;模拟分析结果与实测数据吻合较好,可为类似工程提供参考。     

重力式码头施工控制与分析

重力式码头在地质条件较好的地区很常见,为保证施工的顺利进行,也为更科学的对工程主体的位移进行预测与预留,需对施工过程中码头各分部工程的沉降位移进行监测与分析。结合厦门某泊位重力式沉箱结构的码头施工过程中的监测数据,分析得出对一般重力式码头的沉降位移测量中应注意的问题及重力式码头施工中所应注意的一些问题。     

某大跨度钢网架结构施工监测及模拟

对某大跨度复杂钢网架结构进行施工过程跟踪监测,包括钢构件吊装过程中的敏感及重要构件的应力变化监测,临时支承点拆除时结构支承点的变形监测及大型焊接球整体提升焊接时焊接环的变形监测。监测结果表明:应力及变形均在合理范围之内,并最终稳定于某一值,监测效果良好。对结构在施工中各种工况下的应力及变形进行了有限元仿真分析,将实测应力值和变形值与有限元分析结果进行比较,基本吻合,表明有限元分析较好地模拟了施工过程中的应力及变形变化。     

复杂周边环境深基坑支护结构设计及监测分析

某深基坑紧邻含有三层防空洞室的高边坡,边坡上有基础形式不明的九层建筑物,基坑周边有不规范堆载且施工期为雨季。边坡采用微型桩加洞室内支撑加固,基坑采用桩锚结构支护。在基坑开挖过程中对基坑变形发展进行监测,重点对坑顶水平位移、桩身变形及锚索拉力进行监测,根据监测结果及数据得出:桩锚支护结构可以对此类环境下的基坑变形起到良好的约束作用;施工工况及坑外堆载对锚索使用寿命及边坡变形有较大的影响;锚索反张拉、补张拉、混凝土回填等措施可有效减缓边坡变形速率;监测数据的采集及分析对于处于此类环境的基坑更为重要,可以更好的预测基坑变形的趋势,对施工进行合理的调整。