浅埋暗挖法隧道下穿既有建筑物施工技术研究

为实现对隧道下穿既有建筑物施工时的地表沉降和建筑物沉降控制,开展浅埋暗挖法隧道下穿既有建筑物施工技术研究。结合有限元,完成对隧道实体几何模型的构建。通过隧道开挖与爆破、二次衬砌与仰拱填充、既有建筑物保护,实现隧道下穿既有建筑物施工。通过对施工后的地表沉降和建筑物沉降监测得出,新的施工技术可以使沉降数值达到标准水平,保障施工质量和施工安全。     

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。     

富水软弱地层盾构掘进引起邻近砌体建筑物沉降研究

以苏州地铁4号线某区间隧道下穿一砌体结构建筑物为研究对象,对右线隧道(先掘进)、左线隧道(后掘进)地表和建筑物测点历时沉降及建筑物倾斜进行分析,得出富水软弱地层盾构施工对邻近砌体结构建筑物的影响规律。结果表明:盾构刀盘距测点约18~5m时,测点会有超前沉降约-2mm,距测点约5~0m时测点上隆约0.5~1mm,盾构到达并通过测点时沉降发展较快,盾构通过后1~2天沉降趋于稳定;富水软弱土体经扰动后沉降更不易控制;盾构停机会导致地表和建筑物沉降增加;砌体结构建筑物整体性差,盾构下穿砌体结构建筑物易产生较大的不均匀沉降,且侧穿引起建筑物倾斜较正下穿大。     

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.     

下穿城市轨道交通车辆段道路隧道基坑支护工程变形监测及分析

以某下穿城市轨道交通车辆段道路隧道基坑工程为例,阐述了该隧道基坑开挖的变形监测过程,对基坑支护结构水平位移、沉降、周边建筑物沉降、地下水位、支撑轴力等项目的变形情况进行分析,根据监测数据反映出来的规律,及时掌握施工环境变化,确保城市轨道交通车辆段施工安全。     

盾构隧道施工对邻近混凝土框架结构的影响分析

基于盾构施工对地层影响规律和现场实测资料,对因隧道下穿混凝土框架结构的变形、受力及其抵抗差异变形的能力进行了分析。研究表明:框架结构基础沉降较大的柱体承受上部荷载会减小,甚至出现拉力状况,相邻柱的轴压力和弯矩增大,横梁弯矩增大;对于老旧建筑物,配筋较少,对差异变形敏感,抵抗差异变形能力差;通过数值模拟计算得出不同工况下差异沉降,当单柱总沉降小于2 mm,差异沉降率小于0.35 mm/m时,盾构施工对建筑物影响较小,安全风险可控,并以此为安全风险控制指标指导施工;工程现场实测单柱最大沉降1.14 mm,柱间差异沉降斜率为0.06~0.29 mm/m,二者均在风险控制指标范围内,地铁下穿过程中框架结构稳定性保持良好。     

复合地层双线TBM隧道施工对临近建筑物影响

以重庆轨道环线区间隧道下穿既有结构为背景,利用数值分析与现场监控量测相结合的方法,对复合地层双线TBM隧道施工影响下围岩及既有结构的变形进行了深入研究。数值计算结果表明,右线开挖引起的建筑物沉降远大于左线引起的沉降,隧道施工对既有结构的沉降影响与沉降槽宽度有关。TBM施工对建筑物桩基的变形受力影响与其距隧道中线距离密切相关,离隧道中线越近,桩基沉降越大;不同围岩区域桩身轴力变化趋势也不相同,主要与桩身周边土体相对竖向位移有关。现场监测结果表明,受地层差异及既有结构刚度的影响,双线地表沉降呈偏态的单凹槽状。TBM到达前,建筑物向远离隧道方向倾斜,隧道下穿过程及下穿后,建筑物向隧道方向倾斜。综合数值计算结果和现场监控量测数据,二者所反映的规律基本相同,为今后TBM在类似工程环境中的应用提供借鉴。     

复杂环境下地铁工程安全风险控制措施应用

以北京地铁16号线万泉河桥站工程为依托,对工程所要下穿桥梁进行现状检测、评估,通过建立有限元模型计算分析,提出桥梁变形控制指标及控制标准。为确保工程自身及周边复杂环境安全,在基坑开挖、暗挖通道下穿桥梁和河流时分别采取相应的安全加固措施。施工时对周边环境风险进行动态监测,监测结果表明,施工过程中路基边坡沉降、桥梁沉降及倾斜值均小于控制值;下穿河流时暗挖通道洞内未发生透水现象;验证了风险控制措施的合理有效性,可在类似工程中推广应用。     

浅析大直径盾构隧道下穿建筑物的影响

以某在建隧道施工期间下穿密集建筑物群为例,根据前期房屋检测报告,运用理论计算和数值模拟的方法,分析了大直径盾构下穿建筑物时由于土体损失而引起的地表沉降以及盾构施工过程中上部建筑的变形影响。分析中通过选取合理的模型参数,控制土体损失率在5‰以内。分析指出盾构隧道在软土地基施工掘进并连续下穿敏感建筑物群时,为确保上部建筑安全,需要将设计、施工、房屋加固等一系列措施结合应用。本文研究成果对认识盾构施工时正上方建筑物的变形规律和制定房屋保护措施具有指导意义。     

浅埋隧道下穿建筑物施工对地基沉降影响的研究

福平铁路岱岭段下穿福州外语外贸学院宿舍楼,为探究隧道施工对楼栋地基沉降的影响,通过三维建模模拟采用三台阶临时仰拱法开挖隧道,并监测三个典型断面的围岩应力应变、塑性区及楼栋桩基单元的沉降与水平位移,结果表明:随开挖距离的推进,隧道拱顶位移与地表沉降量逐渐增大,开挖断面处于建筑最下方时增长速率最快,拱顶最大位移为18mm,地基最大沉降量为10.8mm,受上方建筑荷载影响的沉降曲线更"陡峭"。     

盾构法施工对地表及桥梁桩基的影响分析

盾构法作为地铁隧道施工的一种主要施工方法已在我国得到广泛的应用,由施工引起的地层移动和地表沉降是盾构隧道设计和施工中备受关注的问题,以深圳地铁5号线洪浪～兴东盾构区间下穿广深高速公路立交桥隧道施工为工程依托,运用有限差分程序FLAC3D模拟盾构隧道开挖的全过程,对施工产生的地表沉降及桥梁桩基的侧向变形进行了预测分析。计算结果表明,地表沉降最大值为7.32 mm,桥梁桩基变形以水平变形为主,最大水平变形为2.58 mm。在X方向,桥梁桩基下半部分朝背离隧道方向位移;上半部分朝相反方向位移,即桩基发生倾斜,且该倾斜随着盾构机的掘进将越来越大,隧道贯通时达到最大值。     

盾构下穿高速铁路高架桥沉降变形控制技术

以北京某地铁盾构区间下穿京沪高铁工程为背景,采用ANSYS建立三维地层结构模型,分别对盾构施工时不采取防护方案和采取防护方案两种情况进行沉降变形分析。并在下穿前进行4个试验段掘进,通过分析掘进参数和地面沉降,确定盾构下穿施工参数。最后在下穿施工过程中对桥梁墩台沉降和隔离桩水平变形规律进行监测分析。综合得出:1采用隔离桩防护方案,盾构下穿施工引起的变形量1mm,满足设计要求;2通过试验确定上土仓压力、出土量、浆液配合比、注浆量及注浆压力等施工参数能够有效控制地表沉降;3在盾构施工阶段,桥梁墩台最大沉降值为0.8mm,施工结束后变形均趋于稳定;盾构施工时隔离桩朝隧道方向变形,在隧道埋深处变形较大,最大水平位移为3.15mm。     

交叠隧道相互影响性研究

随着隧道邻近建筑物施工的增多,如何确保邻近建筑物与隧道结构物交叉段的安全成为施工中的难题。采用三维有限元方法,对具有横洞隧道下穿既有隧道进行模拟和分析。研究表明,当新建隧道下穿既有隧道时,二者相互“吸引”,既有隧道沉降沿自身轴线呈“拱形”曲线分布,且受力增大,远离交叉段影响逐渐减小;横洞开挖对主洞的影响表现为交接处拱顶、拱腰受力增加,下沉量增加,周边收敛减少,出现应力集中现象。研究成果对具有横洞的交叉隧道的安全施工有一定的指导意义。     

隧道下穿厂房结构整体稳定性研究

地铁项目快速发展催生隧道下穿地表既有建筑时有发生,如何确保隧道结构及既有建筑结构整体稳定性,对地铁隧道工程提升建造技术及运营期高效管理意义重大。基于此考虑,依托某市7#线地铁隧道下穿工业区为工程背景,结合理论分析、现场测试和数值模拟等相结合的方法,对浅埋暗挖隧道下穿工业区厂房整体稳定性进行分析。结果表明,隧道开挖地层变形主要位于隧道洞口上方,呈沉降"槽"状态分布;隧道开挖应力释放打破原有地层应力平衡,地层受力及变形随隧道开挖支护是动态调整过程;隧道上方地表最大沉降约为6mm,横行影响范围约为3.5D(D为隧道直径);工业厂房最不利荷载条件对隧道围岩变形影响较小,自身在隧道整个施工期沉降及侧向变形均小于3mm;隧道施工能满足自身及厂房结构安全,研究成果可为类似工程实践提供参考依据。     

某高层建筑沉降倾斜观测及数据分析

为确保高层建筑施工全过程安全,探明基础沉降及主体倾斜变形规律,文章以西部某大型综合体项目为例,通过建立有效的建筑沉降及倾斜观测技术路线,开展施工全过程监测,并对监测数据进行处理和深入分析。监测结果表明:主体结构沉降量累计最大6.1 mm,平均累计5.1 mm,无显著差异沉降,且沉降速度小于2 mm/100 d;主体结构平均倾斜0.32‰。说明该项目采用的监测技术路线合理,取得较好效果,各项指标均满足规范要求。监测结果真实有效反映该地区工程地质特性,为将来类似工程提供有效参考和经验。     

三明南铁路隧道下穿高速公路施工关键技术及道路安全防控措施

以三明南铁路隧道下穿既有高速公路工程为背景,考虑穿越工程区域工程地质及环境条件,提出了三明南铁路隧道下穿既有高速公路的关键施工技术,即在隧道穿越施工前,采取水平及垂直旋喷桩、超前大管棚、挡土墙锚杆等加固地层技术措施;隧道穿越时洞身采用双侧壁导坑法无爆破开挖施工,有效地控制公路路面变形;同时,提出了铁路隧道下穿施工时高速公路的安全防控措施。经现场对高速公路路面沉降进行监测,路面实际沉降值小于设计要求的20mm,采取了"正常保通"措施,顺利穿越此段区域。     

盾构隧道穿越不同基础类型建筑物实测分析

为确保盾构隧道施工过程中周边建筑物的安全,文中以合肥市某轨道交通区间为背景,对盾构掘进过程中引起的建筑物沉降进行现场监测,并结合盾构掘进参数,研究盾构隧道掘进施工对不同基础类型建筑物的沉降影响规律。结果表明盾构开挖对桩基础建筑物沉降的影响较大,对独立基础建筑物沉降的影响较小,而对建筑物不均匀沉降的影响刚好相反。     

盾构隧道近距离侧穿砌体结构建筑物施工技术

以呼和浩特市轨道交通2号线一期工程公主府站—内蒙古体育场站区间盾构隧道施工为背景,考虑隧道-土体-基础的共同作用,运用三维有限元软件MIDAS GTS对盾构隧道近距离侧穿砌体结构建筑物进行数值模拟,分析采用深孔注浆技术后,盾构施工引起地表沉降和砌体建筑物的差异沉降,并与现场实测数据进行对比分析。模拟结果表明:采用深孔注浆加固后,地表最大沉降为9. 66mm,砌体建筑物的最大沉降为7mm,基础最大局部倾斜为0. 27‰,满足施工控制标准,证明深孔注浆加固技术可较好地控制地表沉降,保证砌体建筑物安全和正常使用。     

武汉轨道交通盾构隧道穿越长江大堤保护研究

武汉市轨道交通8号线一期工程土建施工盾构机自徐家棚始发井始发,下穿武昌江堤、汉口江堤,盾构穿越长江大堤时控制地表沉降,保证大堤沉降变形安全是盾构施工的重中之重。通过仿真计算表明,对于隧道埋深较浅的武昌大堤,当隧道开挖40m时,堤基表面沉降达到最大,堤基表面最大沉降为30mm,大堤表面最大沉降为3.02mm,因此,研究在施工过程中采取有效保护措施,确保防洪堤万无一失,运用相应科学方法确定盾构机掘进穿越大堤时的一些重要参数,同时通过盾构机的掘进试验状况不断改良其开挖掘进时的重要参数,提出切口水压、出土量(进排泥流量)、同步注浆、推进速度、泥水质量、管片拼装等环节的控制方案和措施,加强监控量测,严格控制沉降,在严格执行控制方案后,工程得以顺利实施。     

轨道交通盾构双线隧道穿越建筑群的沉降影响分析

目前,城市轨道交通建设中往往需要穿越大量的建(构)筑物群,施工时必须采取措施确保这些建筑物的正常使用。以武汉轨道交通L2中山公园站—循礼门站区间轨道交通隧道为依托,系统介绍轨道交通盾构隧道在穿越小高层建筑物群所采取的相关保障技术,综合考虑隧道各项设计参数、合理调整穿越施工参数、严密监控建筑物沉降。该工程在充分考虑各种因素后,盾构顺利穿越建筑群且建筑物未出现有害裂缝,其中建筑物最大累计沉降为62.78 mm,最大差异沉降43.69 mm,且在建筑物脱出盾构影响范围后3~7 d沉降即出现明显的稳定趋势。