盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟

为研究地铁施工对地下管线的影响情况,以沈阳地铁1号线为工程背景,对盾构法施工引起的地下管线沉降规律及现场监测数据进行分析,说明所采用的施工方法和监测方案是安全可靠的.利用ABAQUS软件建立了能够更加全面合理地模拟施工过程中各种因素影响的三维有限元模型,以实际的地层参数、施工参数及相应的管线变形监测数据等作为样本,利用所建模型对隧道施工中的管线沉降进行对比分析,总结在施工阶段管线沉降量的变化情况,计算结果基本满意.实测数据分析结果和有限元模拟结果表明,盾构施工地下管线的变形在安全运行允许的范围之内.     

合肥地铁青阳路站基坑开挖对地表沉降的影响

随着经济的发展,城市出现了大量的基坑工程,开挖基坑时会引起地表沉降和变形。当地表沉降达到一定程度会影响地面建筑物和地下管线的安全,所以必须严格控制因基坑开挖引起的地表沉降。本文基于合肥地铁2号线青阳站基坑的地表沉降监测数据,利用ORIGIN软件进行数据分析,并结合了数值模拟的结果,给出了基坑开挖对地表沉降影响的相关规律,为今后的类似工程提供借鉴。     

渗流作用对卵石地层隧道基坑及邻近管线影响

依托洛阳市周山大道下穿隧道深基坑工程，结合周边复杂环境及水文地质条件，研究渗流作用对卵石地层隧道基坑及邻近管线的影响规律。采用MIDAS GTS NX软件建立模型，结合现场监测分析了开挖过程中基坑周边土体位移、地表沉降值、支护变形规律，以及基坑开挖和降水对邻近管线变形的影响，并将数值计算结果与现场监测数据进行对比分析。结果表明：围护结构水平位移整体为前倾曲线，随嵌入深度先增大后减小，最大位移为13.94 mm,位于桩身中部，并在规范允许范围内；降水期间地表沉降程度加剧，与基坑距离1.5倍设计开挖深度以上时沉降几乎占据总位移60%以上；开挖深度超过6 m时邻近管线较上一工况最大沉降差为3.35 mm,竖向变形整体为下沉形态，位移最终呈现两端小、中间大的结果，具有明显空间效应。     

上海软土地区某逆作法地铁深基坑变形

以上海软土地区某逆作法地铁车站深基坑项目为工程背景,通过分析现场监测数据,研究逆作法深基坑的变形性状及对周围环境的影响.研究结果发现:该基坑变形表现出显著的空间效应:中间标准段围护结构最大侧移的统计范围为(0.25%~0.45%)H,明显大于端头井的(0.10%~0.25%)H,中间标准段立柱隆起的上限为0.26%H,明显大于端头井的上限0.18%H,中间标准段开挖引起的管线沉降明显大于端头井开挖引起的管线沉降;既有地下结构对基坑变形有明显的遮拦效应,导致中间标准段西侧的围护结构侧向变形较小;基坑开挖导致邻近浅基础建筑物发生较大的沉降,甚至破坏建筑物的结构整体性,引发墙体开裂;受软土流变特性的影响,浅基础建筑物和地下管线都产生一定程度的工后沉降.     

基于Kalman滤波下的高铁隧道沉降变形评估方法

在进行高铁隧道沉降变形评估时,由于隧道的沉降量小,受随机噪声干扰较大,使得原始监测数据的沉降曲线波动较大,出现尖端点现象。本文运用 Kalman 滤波对原始监测数据进行去噪,根据经过去噪后的原始监测数据进行隧道沉降变形评估。工程实例对比分析表明,经过Kalman滤波去噪之后,可有效地消减原始监测数据中的随机噪声,使沉降曲线更平滑且更逼近真实沉降情况;基于Kalman滤波下的沉降变形评估的相关系数及可靠性较传统的评估方法有所提高,该评估方法在高铁隧道沉降变形评估中体现出更好的优越性及较好的应用效果。     

深基坑支护桩周边建筑物沉降分析

运用基坑周边土层沉降计算法对扬州某基坑周边建筑沉降进行理论计算,并将计算和实测沉降值进行分析比较,指出了计算与沉降值存在偏差的原因。在对建筑物沉降监测数据进行深入研究的基础上,总结出影响基坑周边建筑沉降的因素。最后,结合沉降监测数据和影响因素,详尽的分析其影响基坑周边建筑物沉降。由此得出一些有实际工程意义的结论,对合理的基坑支护设计具有现实指导意义。     

小波多尺度Kalman滤波模型在高铁隧道沉降变形上的应用

针对高铁隧道沉降变形监测数据具有沉降量小、受随机噪声干扰大且具有较明显的多尺度特征和非平稳趋势性等特点,为克服Kalman滤波算法的不稳定性,运用基于小波多尺度分析的Kalman滤波对原始监测数据进行去噪,并用高铁沉降评估方法对基于小波多尺度Kalman滤波去噪后的数据进行预测和评估。结果表明:小波多尺度Kalman滤波去噪后提高了动态变形监测数据精度;沉降曲线更平滑且更逼近真实沉降情况;沉降变形评估的相关系数及可靠性均有所提高。     

基于灰色Verhulst模型的公路路基沉降预测研究

结合公路软土路基沉降监测数据,本文研究了灰色Verhulst模型和双曲线模型在公路路基沉降预测中的应用,建立了任意时间间隔的灰色Verhulst模型.计算得出了灰色Verhulst模型和双曲线模型对公路路基沉降量预测结果,并与监测结果进行比较,结果表明灰色模型的预测沉降量与实际沉降量更接近,精度更高,更能满足工程需要.     

双线地铁开挖地表沉降预测及影响分析

各大中小城市通过开展地下交通工程缓解地面交通压力,但地铁路线多选在已建的市政道路下,故而必然对既有管线带来影响。有些管线被迫迁徙,但由于客观条件当其无法迁徙时,必须采取合理的施工方案约束地表和管线变形。以西安地铁3号区间隧道为研究对象,首先采取经验法计算单线隧道引发的地表沉降,然后基于叠加原理预测双线隧道对地表沉降曲线的影响,之后利用FLAC~(3D)模拟不同浅埋暗挖工艺对地表和既有管线变形的影响。理论分析及数值模拟结果均表明,双线隧道引发的地表沉降呈"U"型曲线分布,且沉降槽宽度影响范围和地表沉降均较单线大;有限元结果亦表明,环形开挖预留核心土法宜作为该区间隧道的施工方法。最后通过现场监测分析表明,该施工方法能有效降低地表沉降和管线变形,对黄土地区该类隧道工程具有一定的指导意义和借鉴价值。     

地铁CRD法施工对热力管网的影响研究

地铁车站近距离下穿热力管网风险极大,过度沉降常常导致管线变形损坏甚至引发安全事故,属于重大安全隐患.因此,研究暗挖施工对热力管网的影响,了解管线的变形及受力特性,对于生产安全的管控尤其重要.以北京地铁八号线中国美术馆站CRD单层暗挖段为依托,利用FLAC 3D模拟主动控制后热力管网的变形和受力,然后参照施工后现状,利用监测数据进行应力校核,并对预测值和实测值之间的差异作出分析.模型中对各种主要影响因素考虑得较为全面,可为类似工程提供参考.     

考虑深基坑支护结构变形的邻近管线变形解析方法

深基坑开挖对邻近地下管线水平变形影响显著.首先，考虑柔性支护结构侧向位移对基坑侧壁卸载松弛应力分布的影响，对既有侧壁卸载力学计算模型进行改进，并利用Mindlin解计算出基坑开挖卸载引起的邻近管线水平附加应力.在此基础上，基于Pasternak地基模型建立了管线水平变形方程，分析了侧向卸载应力路径对Pasternak模型参数取值的影响，得到管线水平变形解析解，并将计算结果与实际工程监测数据进行对比.最后，对基坑与管线之间距离、管线埋深、土体侧向卸载模量3个参数对管线水平变形的影响进行详细分析.结果表明：计算结果与监测数据相吻合.管线水平变形曲线距基坑边缘2H附近存在拐点，水平变形迅速减小.当管线纵向超出基坑开挖范围2H时，几乎不产生水平变形.基坑坑角附近管线水平变形为最大水平变形的0.5～0.6倍.基坑与管线之间的距离对管线最大水平变形值有显著影响，管线最大水平变形值随着距离的增大呈现“先急后缓”的非线性减小.在距围护结构的距离与基坑深度比值为0.5～1的范围内，随着管线的埋深和土体侧向卸载模量增大，管线最大水平变形逐渐减小.     

杭州某地铁车站深基坑开挖施工监测分析

以杭州地铁某车站深基坑开挖为工程背景,对该基坑开挖引起的支撑轴力、地表沉降、建筑物沉降以及周边地下管线沉降实测数据进行分析.研究结果表明:基坑开挖初期提高支撑轴力监测频率并加快支撑的布设,是保证基坑安全施工的重要手段;后续支撑的架设会使第一道支撑轴力产生拉力,要防止第一道支撑与围护结构脱开;地表沉降最大点与基坑边有一定距离,沉降曲线多呈盆形;基坑开挖会使邻近建筑物产生不均匀沉降;周边地下管线与地表的沉降大小和测点与基坑的相对位置有关,标准段附近沉降大于端头井段,标准段中部沉降最大,平行于基坑边的管线产生不均匀沉降.     

超浅埋地下通道暗挖法施工地表沉降监测分析

以合肥市府广场地下通道工程为实例,对施工过程中地表沉降监控量测技术进行了详细介绍,并通过对施工阶段监测数据的分析,总结在浅埋暗挖法施工过程中沉降规律。所得监测数据和监测经验对合肥地区类似地下工程具有一定的指导意义。     

深基坑工程监测分析方法

在深基坑的开挖过程中,对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物及周边环境进行综合、系统的监测分析,才能对工程情况有深入的了解,确保工程顺利进行.结合立丰购物广场基坑监测的工程实际,针对围护结构的水平位移、地表和地下管线及建筑物沉降、建筑物裂缝的开展情况、地下水位和基坑环境等进行了监测,并依据监测数据对该工程做出了安全性评价.指出了深基坑工程监测中需注意的两个问题并提出了改进意见.     

基于卡尔曼方法的历史建筑不均匀沉降预测

不均匀沉降会对历史建筑产生严重危害, 因此对历史建筑物不均匀沉降的预测十分必要。回归分析模型是经典的预测模型, 但它过于依赖旧数据, 无法处理实时监测数据, 在实际工程中存在诸多不便。通过建立卡尔曼滤波模型, 对上海某历史建筑在基础托换期间的沉降监测数据进行滤波和预测, 同时基于卡尔曼滤波数据进行多项式回归预测, 并和传统的多项式回归分析模型进行预测对比分析。结果表明: 卡尔曼滤波能够很好地预测历史建筑的不均匀沉降, 而且卡尔曼滤波可以剔除数据中的随机扰动, 提高预测精度。     

隧道开挖引起管线沉降计算的刚度修正法

在城市地铁隧道掘进中,地层位移会对密布的城市地下管线形成较大的威胁.由于管-土-隧道相互作用问题的复杂性,除了数值分析方法以外,一般在工程实践中均忽略了结构刚度对其变形的影响作用,因此结构变形预测结果大大偏于保守.在理论分析的基础上,通过机理研究和实测数据的分析,提出了管线变形及其内力计算的高斯分布模型与结构刚度影响机理;给出了管线沉降槽宽度系数K和管线刚度之间的经验关系,建立了考虑隧道-管-土相互作用的管线沉降和内力的预测方法——刚度修正法.     

地铁深基坑开挖对冠梁及周围管线影响研究

以天津市地铁工程某区间段深基坑工程为背景,对基坑开挖过程中冠梁水平、竖向位移及周围管线竖向位移实际监测数据进行分析,在此基础上,通过大型有限差分软件FLAC-3D建立三维分析计算模型,将模拟分析结果与实际监测结果进行了对比分析.结果表明:数值模拟结果与实际监测数据规律符合较好,在3种工况下,冠梁在竖直方向均表现出向上的位移;模拟曲线趋势较为平缓,而实测曲线的起伏较为明显,但二者的位移差值不大,3种工况下二者的差值分别为3.5 mm、4.0 mm和5.0 mm左右,模拟值与现场监测值均在监测控制值25 mm的范围内;冠梁水平位移最大差值分别为3 mm、7 mm、12 mm,实测值和模拟值均在监控量控制的±30 mm的范围内;对于管线的竖向位移而言,模拟结果和实测结果均显示管线位移变化幅度最大的点位于管线的中部,实测值略大于模拟值,两者数值分别为11.84 mm、7.90 mm,均满足小于20 mm的要求,模拟效果较为理想.     

隔水帷幕对深基坑降水开挖变形控制的影响

依托杭州沿江大道地下综合管廊深基坑工程,土体采用HSS模型进行有限元数值模拟,分析基坑降水开挖下基坑及邻近管线的变形,模拟结果与监测结果吻合较好,验证了有限元计算模型和参数选取的合理性。基于模拟提出隔断式基坑降水优化方案,并研究稳态渗流下隔水帷幕插入深度不同时基坑及邻近管线的变形响应。结果表明：随着悬挂式隔水帷幕深度加深,坑内外水头差线性增大,围护结构侧移峰值线性增大,管线竖向位移、坑外地表沉降线性减小;相较于悬挂式隔水帷幕,隔断式隔水帷幕对控制基坑降水引起的坑外地表沉降及邻近管线变形均有着显著优势,但对于围护结构变形控制则不利。     

受深基坑开挖影响的地下管线安全性预测

采用指数曲线法推导出软土区带内支撑的深基坑墙后地表沉降计算公式;从管-土相互作用原理出发,分析两种失效模式下地下管线安全性状与地表最大沉降值之间的关系;提出了失效系数的概念,用以反映管线实际工作状态与失效状态的差距,对管线安全性状做了较为明确的分级。通过工程实例的分析,对受深基坑开挖影响的地下管线安全性进行了较好的预测。     

深基坑搅拌支护桩周边建筑物沉降研究

通过对连云港市某基坑周边建筑沉降进行理论计算,将计算值和实测沉降值进行分析比较,指出了理论计算值与实测沉降值存在偏差的原因;在对实测数据进行深入分析的基础上,总结出影响基坑周边建筑物沉降的因素.结合实际工程监测数据和影响因素,分析其影响基坑周边建筑物沉降.由此得出了一些有工程实际意义的结论.