基坑开挖对邻近既有地铁结构变形影响的数值分析与研究

既有地铁结构可能因邻近基坑工程施工而产生变形,在一定程度上会对地铁线路的正常运营产生影响。该文以天津市某邻近深基坑工程的既有地铁线路为例,采用PLAXIS 3D有限元数值模拟分析法建立三维空间实体模型,对邻近地铁结构的基坑Ⅰ、Ⅱ施工过程进行模拟,分析计算地铁车站主体结构、隧道管片的位移,以此来研究基坑施工对邻近既有地铁结构变形的影响。研究结果表明,基坑大面积开挖产生的卸荷效应显著,从而导致地铁结构产生一定的水平位移和沉降。距离地铁结构最近的基坑Ⅰ三期对地铁结构水平位移的影响最为明显。提出在其之间预设注浆纠偏措施的同时应加强变形监测,以保证隧道安全。计算所得各项变形指标均在变形控制标准之内。     

某盾构隧道下穿运营高速公路安全影响评价及对策

盾构法施工的隧道下穿既有高速公路是不同形式空间交叉中一类非常典型的工程。以某轨道交通盾构隧道下穿绕城高速公路工程为依托,对其施工过程进行了三维仿真数值模拟。模拟结果表明,采用管片同步注浆及洞内二次深孔加固注浆可以有效控制盾构隧道施工引起既有高速公路的沉降,从而保证公路运营不受影响。同时提出安全应对技术措施,确保了地铁工程施工的安全。     

越江盾构隧道施工工序对上浮变形的影响研究

在高水压、浅覆土的地层中,盾构隧道往往会出现管片上浮的问题.本文以沅江某越江盾构隧道为研究对象,采用FLAC3D流固耦合计算方法研究盾构隧道同步施工、异步施工、先后施工3种开挖工序对隧道上浮的影响.研究表明:不同施工工序条件下,盾构隧道整体上浮变形表现为在始发端变形较小,随盾构推进,隧道上浮量逐渐增大,管片结构变形均表...     

盾构双隧道衬砌结构应力与变形的数值模拟

为分析盾构双隧道施工周围土体及衬砌结构管片应力和变形规律,结合大连地铁2号线202标段盾构施工工程实例,运用ADINA软件对盾构施工过程进行动态模拟,建立了盾构隧道-混凝土衬砌结构-注浆土体-原状土体三维非线性有限元计算模型,综合考虑了上部土体的岩性分层,隧道施工间的相互影响,衬砌、注浆土体和原状土体之间共同作用,盾构施工、土体注浆及衬砌支护的动态过程。通过数值分析,研究盾构双隧道施工周围土体及衬砌管片应力和变形规律,为隧道盾构施工、衬砌管片设计与控制地表沉降提供施工建议。     

基于盾构隧道冻结扩挖施工的数值模拟研究

为研究在盾构隧道基础上进行冻结扩挖施工的可行性,本文以郑州地铁3号线二七广场站暗挖段的盾构隧道扩挖工程为背景进行研究。该段工程埋深浅、断面大、地下水位极低,且位于富水粉细砂层,施工风险和难度极高。本文考虑冻结与不冻结降水等4种工况,采用PLAXIS软件建立车站盾构隧道扩挖模型,对盾构隧道扩挖施工过程进行数值模拟,并通过分析地表沉降、隧道周边变形及初支内力情况,预评价盾构隧道扩挖施工风险。研究结果表明:冻结扩挖施工条件下,地表沉降满足要求,其他工况下,不仅地表沉降量值远远高于工况,沉降影响范围也显著增大,表明长期降水对地表影响较大;长期降水对隧道初支位移影响很大;冻结扩挖施工条件下,轴力、剪力和弯矩均小于不冻结条件。根据研究结果,本文建议盾构隧道扩挖之前采用冻结法形成冻结帷幕,以将变形和受力控制在允许范围内。     

小半径曲线隧道盾构施工测控技术分析

通过曲线始发的小半径曲线地铁盾构隧道施工测控过程，对盾构隧道曲线始发技术、施工过程管片受力情况、盾构机姿态控制方法等进行了分析。针对小半径曲线隧道盾构施工测控中出现的盾构机姿态与管片姿态出现偏差的问题，提出了盾构隧道“割线法”曲线始发技术。通过盾构机姿态的预偏量控制，管片最终稳定姿态与设计隧道中心线达到了最佳拟合，偏移量达到规范要求，为矿山、公路、市政、水电等隧道工程测控技术提供了参考。     

新建隧道施工对邻近既有地铁车站及隧道影响研究

为研究新建隧道盾构施工对邻近既有地铁车站及隧道的影响,本文以郑州市轨道交通6号线穿越既有轨道交通1号线燕庄站及燕庄站～民航路站区间控制保护区为工程背景,采用有限元软件Midas GTS对新建隧道近距离下穿既有隧道及邻近既有地铁车站进行分析,总结了新建隧道施工对邻近既有地铁车站及隧道的水平位移和沉降的变化特征,基于数值计算结果和相关规范,提出工程的施工控制指标,通过将数值计算结果与收集的实际工程监测数据进行对比分析,验证了数值模型的可靠性。结果表明：既有地铁车站和区间隧道受新建隧道施工的影响主要为下方土体开挖引起的竖向沉降,施工完成后,既有车站最大沉降量为1.83 mm,既有1号线区间隧道最大沉降量为4.26 mm;既有车站最大水平位移为0.65 mm,既有1号线区间隧道最大水平位移为1.61 mm。本文结果可为类似工程的设计、施工和监测提供一定的借鉴和参考。     

盾构管片环宽对圆形隧道稳定性影响研究

太原某圆形隧道采用盾构法施工。为了研究盾构管片环宽对巷道稳定性的影响,以该隧道下穿河道段作为研究对象,运用FLAC3D数值模拟软件,在只改变管片环宽的条件下,分析相应的圆形隧道剖面应力分布情况以及盾构施工地表沉降特征。结果表明:在考虑保证良好支护效果的前提下,选择管片环宽为1 200 mm,以控制工程造价及减少资源浪费,对后续相似隧道盾构施工具有参考意义。     

地铁隧道下穿客运专线桥梁稳定性分析

地铁隧道下穿既有客运专线桥梁施工中,对桥梁的沉降变形有较高要求。以郑州地铁1号线某区间隧道下穿客运专线桥梁为工程依托,根据实际工程地质条件建立了三维数值模型,通过FLAC 3D模拟计算了隧道的施工过程,分析了地铁隧道围岩与既有铁路桥梁的变形情况。得出结论:围岩竖向变形主要集中在隧道拱顶和拱底,水平变形影响范围约1倍洞径;地表沉降主要分布在隧道正上方;隧道开挖过程中,既有铁路桥梁的桥墩产生了不均匀沉降,桥墩最大沉降差满足相关规范要求。研究成果可为类似下穿工程施工提供借鉴。     

隧道穿越工程对既有车站沉降影响分析

随着地铁建设的发展,隧道施工下穿既有线路结构的现象越来越多。由于地铁隧道的开挖,会引起附近结构或周边建筑发生变形,对这类工程风险和沉降进行合理的预测和评估是十分必要的。武汉地铁6号线下穿2号线常青花园站预埋段工程是在既有地铁车站下方采用矿山法施工的地铁区间隧道,通过对隧道开挖引起的既有车站结构变形数据和地表沉降数据进行分析,得出沉降曲线参数的取值,并分别考虑结构刚度、隧道埋深等对既有车站结构沉降的影响。     

隧道盾构施工对周边环境影响的数值分析

进行了盾构法施工对周边环境影响的三维有限元数值计算的研究分析。针对广州地铁4号线的地质条件,三维有限元数值计算结果给出了地表变形的定性解,同时根据对盾构施工变形规律认识的基础上,能够有效的分析和预测在盾构法隧道施工过程中对周边环境的影响范围,并采取一些措施控制因盾构开挖引起的地表沉降。     

基坑开挖引起的隧道变形事故处理效果分析

临近地铁隧道的基坑开挖会对隧道造成影响,如果开挖控制不当,可能导致隧道变形过大,破坏结构安全性。以宁波地铁为背景,列举了基坑开挖造成的隧道变形发生后采取的应急抢险,并分析了相应措施的加固效果。经过验证,基坑回填结合隧道内架设钢支撑方案在本次事故中起到了较好的应急处理效果。基坑再次开挖至中板完成后,进行了支撑拆除及对受损管片的钢环加固,数据表明拆撑对管片收敛变形有一定影响,但钢环加固可以起到较好控制效果,并依此提出了支撑拆除与钢环加固施工顺序的相关建议。     

软弱泥岩引水隧洞TBM开挖有限元仿真与分析

采用弹塑性渗流-应力耦合有限单元法,对某大型输水隧洞TBM开挖过程进行了数值仿真计算与分析。计算中采用围岩应力释放技术,考虑开挖预留变形的影响,重点考虑了水头压力变化对围岩与管片受力与变形的影响。结果表明开挖过程中渗流场的变化将引起围岩较大的变形和管片受力的增加;预留变形的设计增加开挖量和围岩变形量,但可降低管片受力,有利于管片的受力和稳定。     

浅埋暗挖隧道穿越饱水砾砂层渗流-应力耦合分析

对青岛地铁三号线河河区间隧道穿越饱水砾砂层工程进行研究,通过迈达斯GTS数值模拟软件分析在渗流-应力耦合效应影响下浅埋暗挖隧道的施工力学效应。结果显示,该隧道在开挖过程中较为安全,但应注意地下水对隧道施工的影响,通过注浆的方式可以有效的控制地下水。     

盾构隧道管片与道床的稳定加固处理

处理淤泥质地基的上海地铁盾构隧道 ,经过四年的运行 ,淤泥地基出现变形 ,使盾构隧道产生不均匀沉降 ,导致地铁道床与管片剥离开裂 ,部分位置出现渗漏水和冒泥 ,为确保地铁正常运行 ,该文介绍采用复注浆法处理盾构隧道管片与道床的稳定与加固方法。     

浅埋暗挖隧道施工引起地表沉降的数值模拟研究

以某浅埋暗挖隧道为例,应用Midas GTS软件对隧道开挖引起的地表沉降进行数值模拟研究,对隧道施工引起的土体变形机理进行分析,从而找出地表沉降发展变化规律,并提出相应的防御解决措施,确保施工和周边环境的安全.     

新建隧道施工对既有运营隧道的力学影响分析

以杭金衢高速公路新岭隧道为工程背景,通过对新建隧道对既有运营隧道在静力开挖条件下的受力和变形分析可知,随着新建隧道与既有隧道之间的净距增大,新建隧道开挖对既有隧道的影响逐渐减小,当净距超过20m时,新建隧道的开挖引起衬砌位移、受力变化相对较小,既有隧道结构处于安全状态。据此判别杭金衢高速公路新岭隧道净距设计是科学合理的。     

富水地层暗挖施工地下水治理技术综述

对于地铁暗挖施工,地下水的存在不仅影响开挖支护,而且困扰二衬施工。由于地质差别,地下水赋存形式又千变万化。北京地铁16号线某标段,紧邻钓鱼台国宾馆,地理位置特殊,且结构处于富水砂卵石地层。基于该暗挖地铁施工实践,介绍了暗挖竖井、横通道、洞桩法主体结构导洞和区间隧道等不同部位的开挖及二衬施工过程中的地下水治理关键方法和技术。在富水砂卵石地层,受地下水的影响会给暗挖施工带来一系列问题,导致诸多困难,造成风险隐患,不仅开挖支护难以正常开展,而且衬砌施工也举步维艰,但利用好现有施工技术,在实践中再加以优化、调整和创新,就可适应复杂特殊的施工环境,保证施工质量安全。通过本工程掌握了关键技术和积累了经验,可供类似条件下的暗挖地铁施工借鉴。     

盾构隧道管片与道床的稳定回固处理

处理淤泥质地基的上海地铁盾隧道,经过罡年的运行,淤泥地基出现变形,使盾构隧道产生不均匀沉降,导致地铁道床与管片剥离开裂,部分位置出现渗漏水和冒泥,为确保地铁正常运行,该文介绍采用复注浆法处理盾构隧道管片与道床的稳定与加固方法。     

盾构隧道开挖面稳定数值模拟研究

盾构隧道施工中,开挖面稳定是保证掘进顺利进行的关键,本文利用能够考虑大变形破坏的拉格朗日有限差分计算程序,对砂土地层盾构施工中的开挖面稳定问题进行了数值模拟,并与前人离心试验研究结果进行了比较分析,证明了数值模拟在研究盾构隧道开挖面稳定方面的可行性及其具有的优势,为盾构隧道施工中开挖面稳定问题研究提供建议。