近距平行双线盾构隧道地表沉降曲线分析

由于盾构隧道的修建过程极易造成周边土体变形,因此,准确预测盾构施工引起的地表沉降是盾构工程亟待解决的难点问题之一.依托西安地铁某区间双线平行隧道工程,采用数值模拟与现场监测的方法,分析了双线平行盾构隧道开挖对地表沉降造成的影响.研究的结果表明:在隧道埋深一定时,随着两隧道间距的增大,沉降曲线的最大沉降值逐渐减小,沉降曲...     

隧道与海堤交叉建设安全影响分析

隧道是交通工程横跨大江大河的重要方式,在跨越的同时,对已建或在建的堤防工程产生一定影响,为确保海堤和隧道本身的安全,充分发挥两者的最大效益,应综合分析各类因素的影响,如工程所在地的地质、水文及工程施工工艺等,合理选取合适的断面形式和尺寸。以温州S2线过江隧道(在建)与灵昆北堤四期(在建)为例,通过模型计算,分析土层位移变形、空箱底板的位移变形、钻孔灌注桩轴力变化、隧道正上方堤顶沉降曲线,盾构掘进对大堤的安全影响比较小。     

某长江大堤盾构隧道变形裂缝渗流控制加固方案

某长江隧道工程施工期间,盾构机穿越长江大堤时,穿越段大堤发生沉降,地面出现裂缝,严重影响了大堤的安全性。通过现场检查和分析,并结合监测资料,指出盾构机穿过大堤隧道完成支护后,大堤的沉降已趋于稳定。为安全度汛,特提出应急处理加固方案,并应用三维有限元法建立该段大堤的稳定渗流有限元模型,计算分析了各工况下大堤的渗流场,分析评价了加固后大堤的渗流性态。根据计算分析和复核,应急处理加固后,该段大堤的渗流性态满足要求。     

双线平行地铁隧道盾构同向推进纵向安全间距研究

为加快双线地铁隧道施工,采用2台盾构机同时开挖,盾构横向间距不变情况下,纵向间距过近会加剧对土体的扰动,影响地表建(构)筑物安全。以武汉地铁三号线为工程背景,选取双线平行隧道盾构同向推进为研究对象,采用现场监测和数值模拟计算方法,综合分析盾构开挖时隧道横向、纵向地表变形特征,揭示双线平行隧道盾构同向推进时的纵向相互影响规律。结果表明:数值计算结果与现场监测数据相吻合;盾构通过后地表形成沉陷槽,隧道拱顶上方地表变形最大,距离隧道轴线越远,地表变形越小;开挖过程中盾首上方隆起值达到最大,盾构穿过后沉降迅速增加,最终趋于稳定;双线地铁隧道盾构同向推进中,盾构的二次扰动加剧了地表最终变形量,盾构纵向间距对地表最终变形量没有影响,随着盾构纵向间距增加,地表总体沉降速率减缓,当盾构纵向距离大于50 m时较为安全可靠。研究成果旨在为今后的地铁隧道安全快速的施工提供依据。     

盾构隧道下穿铁路群的路基加固及沉降分析

以福州地铁二号线(上洋站—鼓山站区间)为依托工程,盾构隧道下穿段要求施工对铁路两轨造成的沉降差异应控制在5 mm以内,因此有必要通过建立三维有限元模型对盾构隧道下穿引起的铁路路基沉降进行数值分析。通过MIDAS/GTS有限元软件建立数值模型对下穿工况进行模拟,研究总结了铁路轨道走向以及隧道掘进方向地表沉降的规律。数值模拟结果表明,在对地铁下穿段范围内的土体采取注浆加固措施后,盾构隧道施工对既有铁路路基造成的不均匀沉降可以得到有效的控制;同时,计算得到的管片注浆参数及盾构机内土舱压力为相似盾构隧道下穿工程的设计、施工提供了重要的参考依据。     

大直径管道穿越富水砂层对堤防稳定性影响分析

随着地下穿管工程日益增多,地下管道施工引发的堤防安全问题屡见不鲜,研究大直径管道穿越富水砂层对堤防稳定性及变形影响十分必要。选取某引水管穿越淮北大堤工程为例,通过对顶管穿越堤防进行数值模拟,分析顶管穿越富水砂层对堤防渗透稳定和边坡抗滑稳定的影响,并在顶管施工过程中选取地层受到扰动敏感区域开展土体内部水平位移和表面沉降实时监测。结果表明：顶管穿越富水砂层堤基对堤防渗流及边坡抗滑稳定有一定影响,但总体满足规范要求;顶管施工造成迎水侧区域沉降较明显,管道两侧 4～5 m 范围内土体受施工扰动出现水平位移;大直径管道采用顶管方式施工对堤防安全有一定影响,施工过程中要加强对堤防的安全监测,施工前后可采取注浆、设置防渗墙等措施消除或减轻顶管施工造成的不利影响。     

西气东输二线工程广州—南宁支干线北江盾构穿越北江大堤安全监测

介绍了西气东输二线工程广州—南宁支干线北江盾构穿越北江大堤安全监测的实施过程,通过对54期安全监测的所有数据进行认真分析,北江盾构穿越北江大堤施工期间在穿越段中轴线上虽出现2 cm左右沉降但符合变形规律,说明盾构穿越北江大堤的施工控制良好。     

盾构穿越软弱地基堤防微扰动控制技术及补强加固范围研究

正为解决盾构或顶管掘进对堤防工程安全评价的问题,开展盾构穿越软弱地基堤防微扰动控制技术及补强加固范围研究,根据等效补强原则和应力扩散原理,定量快速确定加固范围,减少盲目扩大加固范围的倾向,造成不必要的浪费,填补了目前的《堤防工程设计规范》中堤防边坡安全稳定分析方法的空白。提出了盾构隧道上覆土厚度变化时盾构开挖面合理支护压力的理论计算公式,在明德林(Mindlin)解答的基础上,推导了盾构开挖面附加推力和盾壳与地层摩擦力在     

地铁盾构隧道穿越高架桥梁基的力学行为分析

以兰州地铁盾构隧道穿越高架桥基础的实际工程为分析对象,通过数值方法模拟盾构开挖、衬砌施工过程,建立了地层结构及土性条件、高架桥及其基础的三维数值计算模型,开展了盾构隧道单向开挖及双向开挖完成的数值分析,得到了隧道上覆围岩地层沉降变形、衬砌结构应力、桥梁结构应力、桥基应力和变形变化规律。表明隧道上覆土层形成了沉降槽,其沉降曲线呈正态分布;开挖后桩身倾斜变形,桩身下部向洞内方向收敛变形,桩顶保持不变位;桩身的水平应力及轴力影响自上而下逐渐增大。为保证施工安全,对盾构开挖进行超前喷浆加固,对比结果表明注浆加固方法对减小不均匀沉降及盾构施工扰动具有明显效果。更多还原     

地铁盾构区间下穿有轨电车道床沉降分析

了解地铁盾构区间下穿施工对既有运营有轨电车道床的影响对工程安全开展至关重要。以沈阳 地铁新建高全盾构区间下穿有轨电车 1号线为工程依托,采用 Ｐｅｃｋ理论计算公式和数值模拟相结合的方 法预测道床沉降变形,给出地层变形控制措施和施工监测方案,并根据现场实测数据,进一步验证了设计 方案的合理性和安全性。研究结果表明:采用 Ｐｅｃｋ沉降曲线预测道床的最大沉降值略微偏大;对于双线 盾构区间,左线、右线盾构先后穿越道床期间引起的道床沉降约占最终累计沉降值的 60％ ～70％,且先行 掘进区间上方道床沉降值偏大。建议类似地铁下穿工程采取 Ｐｅｃｋ公式和数值模拟结合的方式预测沉降 变形、提前制定地层变形控制措施及应急处理方案、加强监控量测、实时反馈施工动态保证安全。     

大断面水工隧洞下穿既有公路隧道沉降影响分析

针对某大断面水工隧洞下穿双线公路隧道工程,采用理论解方法,综合考虑大断面水工隧洞开挖引起的土层位移影响,提出了一种计算水工隧洞下穿引起上部既有公路隧道沉降位移值的计算方法。结合有限元模拟和实测数据对理论计算方法进行了可靠性验证,分析了既有双线公路隧道沉降影响范围大小及沉降位移规律。研究结果表明:三种方法所得公路隧道沉降曲线相互吻合,近似呈现正态分布,最大沉降值均位于分洪隧洞下穿轴线处;穿越引起的公路隧道下沉区域主要分布在穿越中心点两侧各23 m的范围,而在下沉区域外隧道出现局部的上浮变形;公路隧道总体沉降变形较小,结构稳定安全。     

小净距黄土隧道错距施工对既有隧道影响的数值模拟分析

近接工程中,新建隧道施工必然会引起既有隧道拱顶应力场和位移场的改变,合理选择并优化小净距双线隧道的施工方式及施工错距等参数,对既有隧道的安全稳定具有重要意义。以新桥双线公路隧道上穿蒙华铁路隧道为工程背景,采用ABAQUS有限元数值模拟方法,分析了新建隧道双线错距开挖施工对既有铁路隧道衬砌结构受力及变形的影响,对既有隧道拱顶沉降、横向位移、拱顶应力变化进行分析,并结合现场监测数据进行对比验证。结果表明,新建隧道采用同步开挖对既有隧道衬砌结构的拱顶沉降和应力增量影响最大,建议增大错距施工。     

地铁盾构穿越铁路专项监测

地铁盾构施工易引起周边地表、管线及建筑物的沉降,在穿越正在使用的铁路线时,为防止由于地铁盾构施工引起轨道较大不均匀沉降,需对地表沉降进行严密监测,结合武汉市轨道交通二号线隧道工程盾构下穿京广铁路施工实例,通过合理的监测设计、及时监测,随时掌握轨道及周边地表沉降变化规律、发展趋势,指导施工及时调整盾构机的掘进速度,从而使盾构安全顺利地穿越运行的京广铁路。     

基于LIB-SVM的盾构隧道地表沉降预测方法研究

在大数据开源的背景下,为了分析及预测隧道施工盾构掘进引起地表沉降,同时容纳较多影响地表沉降的因素,提高沉降预测的准确性,本文在总结归纳支持向量机的建模原理的基础上,将支持向量机(support vector machine,SVM)方法应用到地表沉降预测中。结合虹梅南路隧道西线工程,选取土体参数、盾构参数和隧道埋深等8个影响因素作为输入特征,地表最终沉降量作为输出目标值,通过交叉验证选取LIB-SVM的最优参数组合并建立预测模型,对盾构施工引起的地表沉降进行了预测,并与实测数据进行了对比。结果表明:预测结果与工程实际情况较吻合,误差基本在5%以内,证明了该方法在盾构施工引起地表沉降的实际预测中具有可行性,为隧道工程的研究提供了一条新途径。     

某盾构施工钱塘江大堤监测成果分析

西气东输二线管道上海支干线穿越钱塘江海宁鱼鳞石塘实体工程,盾构机掘进过程中,在机头距压力盒1～2m时,土体受到的水平应力达到峰值,盾构机掘进过程中土体受到的水平应力要比管片组装时土体受到的水平应力大。实测横向沉降观测断面的沉降曲线基本呈正态分布,隧道轴线两侧20m范围内的堤基土体受到的扰动程度相对较大。在钱塘江北岸的软土中进行盾构掘进施工,工后沉降占总沉降量的比例较大。堤基土体深层水平位移最大值发生在隧道轴线高程附近,盾尾注浆引起的土体深层水平位移量较大。     

泥炭土层盾构施工地表沉降控制措施

泥炭土的工程力学性质极差,控制地表沉降是盾构施工中需应对的主要工程问题之一。利用Plaxis3D数值模拟软件计算不同特性改良泥炭土对不同纵向掘进坡度条件下地表沉降的影响,提出最佳改良指标。当隧道上覆地层存在临近建筑,径向注浆加固圈厚度建议采用3 m。     

钱江通道盾构施工对北岸地表沉降的影响分析

运用经验公式和有限元数值模拟,对钱江通道盾构隧道施工过程中明清鱼鳞石塘的地表沉降规律进行研究,比较分析了两种方法的计算结果,得出隧道周围土体移动规律和体表沉降规律,验证了有限元模型的合理性,为隧道工程的顺利实施提供参考依据.钱江通道过江隧道盾构掘进时将不可避免地扰动地层,引起地层变形及地面沉降.扰动导致土体强度和压缩模量降低.当地层变形超过一定范围后,会严重危及周围建筑物的安全.因此,掌握地层沉降规律并预估其影响程度,对工程的顺利实施极为重要.     

富水砂性地层中地铁盾构下穿铁路施工引起的沉降分析

以富水砂性地质条件下某地铁区间盾构隧道下穿铁路施工工程为背景,研究下穿施工引起地 表沉降的规律。首先对Ｐｅｃｋ方程进行分析,提出地表差异沉降系数的概念,用于表征盾构施工引起的 地表最大差异沉降。然后利用数值模拟方法分析地层损失率、隧道埋深、地层加固等因素对铁路设施沉 降的影响规律。结果表明:地层损失率在０．５％ ～３．０％变化时,减小地层损失可以同时降低地表沉降 及差异沉降,控制地层损失率在１．０％以内,可满足铁路设施变形控制标准;增大隧道埋深可以降低地 表最大沉降量,同时可以降低地表最大差异沉降;对隧道周围土体注浆加固可以显著降低盾构下穿铁 路施工引起的铁路设施沉降。     

小半径曲线盾构隧道地面沉降变形特征研究

以某电力盾构隧道土压平衡盾构掘进施工为背景,对小半径曲线段和直线段施工期地表沉降变形进行现场监测试验,分析研究小半径曲线盾构隧道扰动效应的特征。结果表明:小半径曲线段地表沉降最大点经历了隧道外侧－拱顶－内侧变化迁移过程,即盾尾通过监测断面后,其最大沉降点稳定在曲线内侧,与直线段最大沉降点发生在拱顶位置明显不同;直线段沉降曲线符合ＰＥＣＫ模型,拟合结果与监测数据总体相一致;结合水平位移监测成果论证分析了曲线段地表沉降变化特征的内在原因,认为与曲线内侧的超挖及曲线空间效应相关联。研究成果对小半径曲线盾构隧道施工扰动监测及控制具有参考指导意义。     

穿湖隧道对太湖大堤变形影响的研究

随着流域经济社会快速发展，长三角一体化、长江经济带等国家战略的实施，环太湖地区城市互联互通促使重大基础设施以隧道方式下穿太湖大堤越来越多。太湖流域地质特点是第四纪沉积物分布广泛，第四系厚度大多在80～130 m，以粉质黏土、重粉质壤土、淤泥质土等软土为主，液性指数0.27～1.50，可塑-流塑。穿湖隧道易对太湖大堤产生地层损失，导致堤防沉降变形。结合无锡至宜兴城际轨道交通工程隧道下穿太湖大堤，提出了降低堤防竖向变形、减少安全隐患的工程措施，可供类似工程设计参考。