软土地区盾构上穿越既有隧道的离心模拟研究

随着地铁网络不断完善,新建盾构隧道近距离穿越既有隧道的现象越来越多。盾构近距离穿越既有隧道的影响问题,比常规盾构施工的研究更为复杂。结合上海外滩通道盾构上穿越地铁 2 号线工程,采用离心模型试验与现场实测相结合的方法对盾构上穿越对周围地层及既有隧道的影响进行了研究。文中选用排液法在离心场中模拟盾构施工,在国内首次实现了在不停机状态下模拟隧道开挖卸载、地层损失和注浆过程,并分析了盾构上穿越施工引起的地层、新建隧道与既有隧道的纵向位移变化规律。通过现场实测数据分析了既有隧道在盾构上穿越过程中纵向变形与时程曲线的变化规律。     

超大直径盾构近距离穿越运营中轨道交通施工技术研究

以上海北横通道盾构穿越运营中的轨道交通案例为背景,提出超大直径盾构近距离穿越运营中轨道交通施工技术,并采用轨交10号线隧道结构沉降监测数据验证穿越施工技术的可行性。轨道交通隧道结构竖向位移原位监测数据表明,超大直径盾构近距离穿越运营中轨道交通的施工技术满足被穿越既有地铁隧道的变形控制要求,该穿越施工技术可为沿海软土地区相似工况条件下盾构近距离穿越运营中轨道交通线路提供施工借鉴。     

超大直径盾构高性能管片混凝土的研制与应用

管片性能的优劣对盾构隧道工程质量和服役寿命具有决定性的影响。以上海沿江通道、北横通道工程为例,对超大直径盾构C60高性能管片混凝土的配合比设计、性能、生产质量控制和常见问题等进行了相关研究。     

盾构隧道穿越海河影响分析及风险应对

以天津地铁4号线盾构隧道穿越海河为实例,结合盾构隧道穿越海河处工程、水文地质状况,对比以往成功穿越海河段盾构隧道埋深特征值,分析盾构隧道穿越海河影响。针对盾构掘进过程中可能对河道造成的不利影响,提出盾构隧道穿越海河工程影响防治及风险应对措施,以保障堤防安全、河势稳定以及地铁工程建设期、运行期安全。     

急曲线超大直径盾构隧道设计关键技术研究

随着我国城市化进程不断加快,地下空间开发力度持续加大。盾构隧道采用急曲线的方式穿越各种建(构)筑物的情况越来越普遍。急曲线盾构隧道设计,面临众多挑战。其中,曲线拟合就较为困难。采用通用衬砌环时,楔形量取值越大、环宽越小,越有利于小半径曲线段盾构隧道的施工。但是盾构机所产生的沿环面方向的分力也越大。该分力作用将引起管片错台、渗漏等病害。此外,环宽的减小将增大管片环数和环缝接头数量,将增加接缝漏水的概率及工程造价。因此,本文基于上海地区超大直径盾构隧道统计数据及相关文献资料,引入偏角θ和R_(min)/R_n讨论北横通道急曲线段(R=500 m)盾构隧道管片环宽、楔形量取值问题。结果表明:北横通道盾构隧道外径D=15.0 m,最小转弯半径R_(min)=500 m,管片环宽采用1.5 m,楔形量Δ取75 mm,此时偏角θ为0.003 0 rad、拟合曲线半径R_n=300 m、R_(min)/R_n=1.67,可满足急曲线段盾构隧道施工要求。     

过江双线盾构隧道横向疏散通道力学特性分析

利用三维有限差分程序对过江双线盾构隧道横向疏散通道进行力学特性分析,考虑围岩、水压及隧道衬砌相互作用,选取覆土最浅且水压最大时工况建立了计算模型,利用该计算模型分析了不同横通道宽度和两主隧道差异沉降对结构的受力影响规律.分析结果表明,横通道-主隧道接口处应力集中较为明显,但受横通道宽度变化影响较小;横通道宽度变化对横通道中部受力影响显著,二者几乎呈线性关系.差异沉降对结构受力非常不利,横通道-主隧道接口处应力受其影响最严重,当差异沉降达到10.3mm时,交叉接口处变为结构受力最大区域,成为结构受力和防水双重最薄弱环节.随着差异沉降进一步增大,接口处应力以指数形式迅速增大,呈现不收敛趋势.以上分析结论为南京过江双线盾构隧道疏散通道设置方案的选定提供一定力学分析依据.     

北横"建功号"盾构近距离穿越上海轨道交通10号线技术难点分析

1 工程概况 上海市北横通道新建工程Ⅶ标段为单管双层超大直径盾构隧道,包括2个区间:福建北路井～梧州路井盾构区间、梧州路井～安国路井盾构区间.区间隧道埋深8.0～ 29.3 m,最大坡度5.5％,最小平曲线半径500 m. 工程采用德国海瑞克集团生产的S-1256A型超大直径复合泥水平衡盾构机(见图1).盾构机刀盘直径...     

地铁盾构隧道穿越桩基的凿除技术

结合广州地铁五号线盾构区间隧道穿越高架桥的工程案例,介绍了穿越桩基的凿除施工中竖井施工、横通道施工、被托换桩凿除施工、回填施工等具体方法。其经验可供今后类似工程借鉴参考。     

盾构法在天津港北港池隧道建设中的比选分析

天津港北港池隧道是连接天津港北疆港区与东疆港岛的快捷通道,该通道是东疆港岛规划路网的重要组成部分。在北港池隧道建设中采用何种盾构方法至关重要,本文针对天津港北港池隧道建设在盾构法应用中进行了分析     

地表超载对软、硬地层中既有盾构隧道影响的试验研究

为了探明地表超载对软、硬地层中既有盾构隧道的影响,通过隧道与地层相互作用的模型试验,对地表超载作用下隧道变形、土压力及土体沉降进行了量测。试验结果分析表明,相同的地表超载作用下,软土地层中的隧道横椭圆变形要大于硬土地层中的隧道横椭圆变形。当隧道穿越土层的土体压缩模量较小时,地表超载作用下隧道上覆土层表现为被动土拱土压力;当隧道穿越土层的土体压缩模量较大时则为主动土拱土压力。隧道竖向收敛变形与其穿越土层竖向压缩量之间的关系分析表明,隧道横断面变形刚度与穿越土层的土体压缩模量共同决定隧道上覆土层的沉降状态,从而决定了地表超载对既有盾构隧道的影响。研究成果定性地揭示了软土地区既有盾构隧道在地表超载作用下极易发生变形超限的机理。     

富水砾卵石地层中盾构下穿地铁隧道的施工控制技术

武汉大东湖深隧工程在富水砾卵石地层中下穿武汉地铁4号线,给盾构施工带来了很大的风险,并对盾构施工提出了更高的要求。以此为例,将盾构下穿施工分为试验段、穿越前、穿越中、穿越后4个阶段,并对盾构参数进行精细化控制,同时采取自动化监测手段,有效控制了对地层的扰动,保证了地铁4号线的安全运营。     

列车荷载作用下联络横通道对平行交叉盾构隧道振动影响机制的试验研究

城市地铁中广泛存在由联络横通道连接形成的平行交叉盾构隧道,在列车振动荷载作用下该特殊结构段的动力响应问题更加突出。通过建立有、无横通道的2种平行交叉的盾构隧道模型,研究列车荷载作用下平行交叉盾构隧道的动力响应特征,探明联络横通道对两主隧道振动响应的影响机制,得到以下结论：联络横通道的存在将会减小列车荷载所在隧道的动力响应,其影响范围约为横通道宽度的2倍;而对于相邻的另一主隧道,当中心频程低于125 Hz时,衬砌结构的三分之一倍频程因横通道的存在而增加,且频率越低影响越大。横通道对两主隧道振动响应的影响机制在于：横通道结构的整体性和密实性远高于土体,列车行驶产生的振动波在横通道中传播的损耗低于土体,且频率越低的振动波在传递过程中损耗更快。     

穿越上软下硬复合地层交界面的双线盾构隧道开挖稳定性分析

随着城市隧道数量的增加、分布范围的扩大,穿越复杂地层条件已是城市盾构隧道在设计与施工中难以避免的问题。广州地区大范围分布砂层与岩层上软下硬复合地层,盾构隧道穿越时面临较大的复杂性和不确定性。以广州轨道交通L8北延伸段石—亭区间隧道工程为例,采用AQAQUS通用有限元平台建立盾构双线隧道开挖的2D数值计算模型,分析隧道穿越砂-灰岩交界面引起的地层变形规律、隧道衬砌受力及变形特征。结果表明,在砂-灰岩交界面处双线盾构隧道开挖造成衬砌的不均匀变形,应力的分布随着交界面位置的变化而发生规律性的改变。为穿越砂-灰岩交界面盾构隧道的设计与施工提供借鉴和参考。     

软土灰岩复合地层盾构隧道施工地表沉降规律研究

以广州地铁8号线北延伸段石井站—亭岗站区间隧道施工为背景,基于现场实测数据,对上部软土下部灰岩复合地层地表横向沉降和隧道轴线上方地表纵向沉降随盾构开挖的变化规律进行了探究。对比了横向与纵向沉降预测公式与实际监测值,分析了沉降量值与沉降范围的控制因素。结果表明:除了施工因素影响外,该类复合地层中盾构隧道施工引起的地表横向沉降与修正Peck公式基本吻合,最大沉降量值受地层体积损失率影响,主要沉降影响范围的控制因素有隧道埋深、双线隧道间距、隧道穿越层的性质;纵向沉降发展规律与Sagaseta公式基本吻合,沉降快速发展区范围控制因素有隧道埋深、纵向地层不均匀性。     

盾构穿越已建隧道影响的理论分析方法

结合工程实例,用Mindlin解析解探讨了盾构掘进过程对已运营隧道的影响,用镜像法理论基础上提出的半经验半理论公式对已建隧道处土体位移对盾构埋深的敏感性进行了分析,基于弹性地基梁理论,计算了已建隧道因盾构穿越引起的结构内力。     

地铁盾构隧道穿越对建筑物桩基础的影响分析

针对上海虹桥综合交通枢纽工程地铁2号线和10号线地铁盾构隧道穿越对西航站楼桩基础的影响问题,采用两阶段分析方法对盾构隧道穿越对建筑物桩基础的影响进行分析研究。分别采用简化分析方法和位移控制有限元方法,对单隧道工况和多隧道工况下盾构隧道穿越对PHC桩基础的影响进行分析。结合分析结果提出相关工程设计措施,采用位移控制有限元方法进行多隧道工况下考虑工程措施的影响分析,并在实际工程中应用。盾构隧道穿越过程的相关监测结果表明,盾构穿越对西航站楼基础结构的影响都在安全可控的范围内。     

盾构隧道开挖对临近桩体的影响分析

盾构隧道开挖必然会对临近建筑桩基产生附加变形和内力,影响建筑物基础承载力,给上部结构带来一定安全隐患。本文采用两阶段分析法研究盾构隧道开挖对临近桩体的影响,并通过对比分析多种不同的工况,研究地层损失比、隧道埋深、桩-隧间距的不同对开挖引起的临近单桩的影响,结果表明:桩顶沉降与地层损失比,近似呈线性关系,桩身轴力随着地层损失比的增加而增大;增大桩-隧间距、隧道埋深,均可使桩体沉降及轴力明显减小。     

考虑盾构下穿的隧道结构设计与影响分析

为探讨在特定条件下新建隧道施工对既有近距离明挖隧道结构安全产生影响的问题,以沪通铁路盾构隧道下穿上海市沿江通道越江隧道工程为载体,介绍先期明挖隧道采取的结构加强措施及为后期盾构隧道穿越预留的工程措施。主要包括:先期明挖隧道基坑围护结构采用宜于后期盾构穿越的型式;穿越区域为软土时宜采取地基加固措施;近距离穿越时引起上方隧道结构内力增大,主体结构底板宜加强;盾构穿越通道外侧宜设加强桩基以控制上方既有隧道的变形及减小其附加内力。结构内力计算及有限元数值模拟分析表明,以上工程措施既保证后期隧道的顺利穿越,又能将盾构穿越对上方既有隧道的影响控制在允许范围内。     

重叠隧道联络通道的方案研究

以上海轨道交通某盾构区间为背景,分析研究了一种特殊的联络通道,以满足重叠盾构隧道段应急疏散的规范要求。本文介绍了三种区间联络通道的做法:盾构穿越竖井方案、盾构侧设竖井方案和暗挖竖向联络通道方案。分别对不同方案的难点和风险等因素进行了分析研究,推荐采用暗挖竖向联络通道方案,并对竖向联络通道优选方案的难点、特点做了简要描述。暗挖竖向联络通道首次在上海软土层中实施,其经验可供相关工程参考借鉴。     

盾构隧道穿越城市立交桥桩基群施工风险分析方法及应用

依托成都地铁13号线娇子立交盾构隧道穿越立交桥桩基群施工项目,首先对盾构隧道施工过程中的典型高风险事件进行了识别分析,随后基于模糊数学理论和层次分析法,对该盾构隧道全过程穿越施工开展了风险分析,明确了施工过程中各风险事件的风险等级。该研究可作为盾构隧道穿越桩基群施工的预防措施和评估提供参考依据。