地铁车站通风竖井围岩侧压力特征及拐点预测

在有限的相似物理模拟试验的基础上,获得了矩形深竖井开挖围岩侧压力随深度的变化特征,发现围岩侧压力在一定深度范围出现拐点,在拐点之上围岩侧压力随着深度线性增加,在拐点以下出现了明显减小的趋势。为了进一步研究岩石地层深竖井开挖围岩侧压力的分布规律,为深竖井围岩侧压力理论研究和工程设计提供科学依据,借助三维有限元数值模拟,分析竖井横截面尺寸、围岩力学参数对地铁车站深通风竖井围岩侧压力特征及沿深度变化规律的影响。采用基于敏感性分析的神经网络方法,对竖井开挖侧压力拐点出现的位置(或范围)进行预测,建立了不同围岩级别(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)的深竖井围岩侧压力拐点位置指数函数拟合公式。     

地应力对深大竖井稳定性影响研究

长大公路隧道通风竖井通常建设在地应力作用的岩体区域,地应力状态是影响竖井工程稳定性最重要的因素之一。为探明高地应力状态对深大竖井围岩的应力演化和变形规律的影响,依托米仓山特长隧道通风竖井工程,采用数值模拟对不同应力系数的竖井施工过程进行分析,研究了不同应力条件下大断面竖井沿不同深度的围岩应力特征及径向位移规律。研究结果表明:相差较大地应力系数对围岩位移分布规律产生较大影响;围岩径向位移与围岩级别及竖井深度呈正相关性,围岩级别变差比竖井深度增大对围岩径向位移的影响更为明显;但当竖井深度超过200 m时,随地应力系数增大竖井径向位移速率急剧增大;不同围岩级别条件下随竖井深度和应力系数的增大,径向应力和切向应力都呈增大趋势,但增大趋势较平缓;研究成果可为类似竖井工程的科研、设计和施工提供参考。     

竖井施工对周边构筑物的影响分析

城市轨道交通在建设过程中经常会涉及到通风竖井的施工,本文以重庆市轨道交通六号线上新街地铁车站通风竖井为依托,采用MIDAS-GTS有限元分析软件对竖井的开挖和支护过程进行数值模拟,通过计算分析临近高压输电塔的基础应力,分析不同工况下高压输电塔的基础位移响应,得到了竖井开挖对临近高压输电塔的影响,并提出合理的施工、支护措施建议。     

谈超深超大断面地铁车站施工要点

重庆轨道交通十号线红土地站、鲤鱼池站属超深超大断面地铁车站,通过采用大断面隧洞的双侧壁导坑法、施工通道转换段的扇形断面扩挖法、合理确定车站出入口开挖时间、漏渣法开挖通风竖井,既保证了车站施工的安全、又节约了施工成本,同时也缩短了施工工期,这些施工要点可在同类地下工程的施工中推广应用。     

隧道竖井施工对邻近管线沉降影响的研究

地铁施工不可避免的要穿越大量既有地下管线,引起周边土体变形,导致管线产生附加应力和变形,对管线的安全使用具有潜在威胁。以北京地铁7号线湾达区间施工竖井为背景,利用FLAC数值分析结合现场实测的方法,探讨了钢支撑、开挖深度、管径、埋深对邻近地埋管线的影响。研究发现:钢支撑对周边环境起着有效的控制作用;随着管径的增大,埋深的增加,管线沉降值呈减小趋势;竖井开挖至一定深度后,随着开挖深度的增加沉降变化明显。并针对竖井施工土体薄弱部位,提出了加固措施,对竖井施工有一定的指导意义。     

地铁暗挖车站成本优化合理埋深研究

优秀的地铁车站设计方案应在保障安全性的前提下提高经济性。在对青岛地铁6座暗挖车站土建成本工程数据统计分析和君峰路车站典型案例细致剖析的基础上,构建了上软下硬地层地铁暗挖车站建设成本数学分析模型,系统分析了不同软弱土层厚度地铁车站建设成本随埋深变化特征,深入探讨了上软下硬土岩组合地层地铁暗挖车站成本优化合理埋深问题。结果表明:车站主体开挖面从软硬土岩组合地层交界面过渡到下覆岩层,车站建设成本有一个突然下降的阶段;覆岩厚度是衡量地铁车站土建成本的有效指标;车站主体置于坚硬岩层中并满足围岩自稳要求的最小覆岩厚度时车站经济性最好,可将车站主体隧道围岩满足自稳要求最小覆岩厚度时的设计深度作为合理埋深。     

贵阳轨道交通1号线地铁隧道某区间围岩力学性质研究

基于相似原理,采用模型试验和数值模拟方法对贵阳轨道交通1号线地铁隧道某区间围岩力学性质进行研究。经过系统分析和系列试验,设计并制作了试验模型箱和调配出模型材料的配合比。试验采用电钻模拟掘进机并模拟不同埋深条件下的隧道全断面开挖过程,观察隧道围岩应力变化规律和围岩体变形破坏情况;采用有限差分软件FLAC3D建立隧道模型,分析和观察隧道围岩变形、围岩应力及围岩塑性区的基本情况和变化规律。研究表明,模型试验开挖过程受电钻和围岩体坍落影响较大,出现应力曲线交叉现象,与数值分析结果比较规律不明显,但总体符合一般规律性。     

基槽开挖引起沉管隧道竖井变型的模型试验研究

根据拟建中的长江沉管隧道竖井场址的地质情况及其设计参数,推导了大型竖井一侧进行深开挖时竖井稳定性的模型试验相似关系.通过模型试验,获得了不同基础埋深和水位变化时,竖井倾斜、位移、沉降、土压力等关系数据.分析研究了竖井的不同基础埋深对稳定性影响,试验成果解决了大型深埋竖井一侧要进行深开挖时的有关设计难题,亦可为地下深埋结构一侧大开挖时的设计和稳定性分析提供参考.     

施工通道与地铁车站转换段扩挖法的施工力学行为研究

为研究地铁车站隧道和施工通道转换段处围岩及支护结构的受力状况,以重庆市轨道交通环线一期工程沙坪坝站为背景,对转换段的施工力学行为进行分析,为现场施工提供理论依据。主要工作及研究成果为:针对沙坪坝站转换段施工中采用的转换段扩挖法建立了Midas/GTS三维有限元计算模型,并对其进行施工力学行为研究。分析了开挖过程中的围岩位移场及应力场的变化特征,隧道开挖完成后支护结构的受力状态以及围岩的塑性区特征,发现转换段交界面处混凝土所受到的主拉应力超过了素混凝土的抗拉强度,在施工过程中应当给予足够的重视。     

临近高架桥初支拱盖法车站施工影响分析

初支拱盖法地铁车站及区间施工时临近城市高架桥产生不利影响,在车站设计方案和高架桥保护措施的基础上,建立了临近桥梁的车站及区间隧道三维有限元模型,详细分析了不同施工步序下桥桩水平位移、竖向位移及差异沉降变化特征.研究表明桥桩位移以竖向和向地铁方向的横向水平位移为主;桥桩位移变化特性与空间位置关系有关;车站拱部CD开挖引起...     

邻近地铁车站的深大基坑开挖方案比选分析

在特大城市建设中,地铁沿线不可避免地遇有开挖深大基坑的工程。为了确保既有地铁车站的安全,有必要对深大基坑开挖方案进行比选。以上海世博B片区央企总部基地地下空间工程为例,研究了邻近地铁车站的深大基坑开挖对基坑本身和地铁车站的影响,重点分析了不同开挖方案的不同结果,为施工提供了优化建议。     

浅埋暗挖特大断面地铁车站施工工法研究

五里店地铁车站属特大断面浅埋暗挖地铁车站,具有埋深较浅、断面较大、地质状况复杂的特点,地铁车站的开挖引起的隧道围岩的扰动和地表沉降,对隧道和周边建筑物的稳定性造成影响。为保证车站施工的安全,选择合理的施工工法,运用FLAC3D有限差分软件,对浅埋暗挖特大断面地铁车站施工工法进行数值分析。研究表明:双侧壁导坑法在控制围岩变形和支护结构受力方面优于CRD法和三台阶法,施工过程中可结合实际需求选择合理的施工工法。     

深埋地铁车站出入口交叉段施工力学特性的数值分析

文章以重庆轨道交通10号线某深埋地铁车站为研究对象,采用有限差分法FLAC3D对该车站出入口段两种不同开挖施工方案进行数值计算,分析两种不同施工方案对车站出入口段围岩与初期支护结构力学行为的影响。分析结果表明:出入口段开挖对车站交叉口部位围岩和初期支护结构的应力与变形均会产生显著影响。采用方案Ⅱ即在车站双导坑施工完成后再开挖其出入口方案时所引起的围岩变形、最大主应力和初期支护结构的最小主应力均小于方案Ⅰ即在车站隧道施工完成后再开挖出入口的方案。将方案Ⅱ用于重庆轨道交通10号线某深埋地铁车站出入口段的施工可保证车站与出入口交叉段围岩与初期支护的稳定性,对类似工程具有参考价值。     

黏土地区地铁盾构隧道施工地下障碍物处理

黏土地区地铁隧道采用施作竖井加暗挖隧道的方法处理地下障碍物的关键在于竖井和暗挖通道的稳定和变形。以武汉地铁某区间隧道施工为实际工程背景,在介绍黏土地区倒挂井壁施作竖井加暗挖隧道法处理小范围地下障碍物施工相关技术的基础上,分析了在竖井开挖过程中对周边环境的影响以及施工过程中需要注意的问题,实证研究表明,竖井在施工过程中要严格控制开挖步距,在开挖完成后要及时架设支撑结构,隧道施工要注意提前打超前小导管,严格按照注浆量进行注浆,开挖进尺不能太大,开挖后要及时架设支护结构,尽早成拱封闭,监测单位在隧道开挖过程中要加密监测次数,及时掌握竖井和围岩的变化趋势,为安全施工创造条件。     

地铁换乘车站基坑围护结构变形监测与数值模拟

以某地铁换乘车站基坑为研究背景,分析了基坑施工过程中地下连续墙水平位移随基坑开挖深度和时间的变化规律。建立三维有限元模型对地铁车站深基坑开挖进行模拟计算,将获得的地下连续墙变形结果与监测结果进行了对比分析。结果表明:地下连续墙最大水平位移的计算值与实测值差距很小,其发展变化的趋势几乎一致,有限元计算的结果是可信的。三维有限元模型能够更好的考虑基坑空间效应对地下连续墙水平位移的影响,可以为优化设计和施工提供有益的参考。     

双地铁车站间复杂内支撑体系下深大基坑设计要点与分析

以深圳地区某南北双向紧贴地铁站的深大基坑工程为实例,针对该工程周边环境复杂,基坑开挖面积超大,开挖深度超深,基坑内支撑体系复杂等特点,在设计阶段运用MIDAS/GTS建立基坑-地铁车站-区间隧道的三维有限元数值分析模型,通过施工阶段分析,模拟了施工过程中开挖卸载引起的支护结构及相邻土体的位移,分析验证了支护结构体系的安全性,并评估了基坑开挖过程对地铁车站及区间隧道的影响。通过数值分析找出支护结构及周边地铁设施的薄弱环节,并提出针对性的设计加强措施,确保支护与紧邻地铁设施的安全。实测数据表明,基坑支护结构在基坑开挖施工、运营期间处于稳定状态。     

上软下硬地层暗挖地铁车站围岩变形规律研究

城市地铁车站大断面隧道暗挖施工控制围岩变形是施工中需要考虑的重要问题。依托青岛地铁3号线江西路车站工程,通过数值模拟分析并对比现场监测数据,研究了上软下硬地层大断面隧道成洞过程围岩变形规律,通过研究可知,在大断面开挖过程中,上台阶土体开挖以及拆除临时支撑是引起地表沉降主要原因,当围岩较好时,因开挖引发的地层沉降较小,临时支撑拆除是施工过程中最危险的阶段,极易引发施工事故。得到的结论可以为以后的研究及施工提供参考。     

盾构法和浅埋暗挖法结合建造地铁车站的模型试验

 针对目前国内区间盾构施工和车站施工工期矛盾的问题,提出盾构法和浅埋暗挖法结合建造地铁车站的新方案。通过1∶10大比尺模型试验研究,介绍模型地层、开挖方案和支护方案的模拟,比较真实地再现新型车站的施工过程。得到盾构管片应变、收敛变形和洞周土体变位在整个车站施工过程中的变化规律。试验结果表明在模型地层构造和地应力的条件下,采用试验中的施工开挖方案和支护方案能够保证车站洞室在整个施工过程中的安全稳定,证明提出的新型车站施工技术是可行的。     

深基坑开挖对邻近地铁车站结构变形的影响研究

选取软土地区某邻近既有地铁线路的深基坑工程,研究了深基坑开挖对其邻近既有地铁地下车站结构的影响。利用MIDAS GTS建立深基坑开挖的三维有限元模型,通过数值模拟得到基坑开挖条件下基坑支护结构、基坑及其周边地层、地铁车站结构、盾构隧道结构的变形分布情况,明确了深基坑施工影响下其邻近既有地铁线路的变形规律,为后续进一步采取控制措施提供借鉴。     

地铁三线换乘站帮接建设对既有车站结构的影响分析研究

结合北京宋家庄地铁三线换乘车站工程实际，对后续车站帮接建设对既有车站结构的影响进行了分析研究，结构计算采用了地层-结构模型，并充分考虑围岩的材料非线性特性、基坑开挖的施工步骤和开挖面空间效应所形成的三维状态，阐述了地铁平行换乘枢纽中后建车站施工对既有运营车站的影响，为施工、监测和类似工程提供借鉴.