大跨度暗挖车站施工引起地表沉降之研究

以青岛地铁3号线某车站现场长时间监控量测数据的统计分析为基础,研究在以花岗岩为主的硬岩地质条件下,地铁大跨度暗挖车站穿越围岩差异较大地层时,采用双侧壁导坑法开挖引起地表沉降的一般规律。分析结果表明:地表沉降最大值的范围为57.68mm^74.63mm,地表沉降槽宽度参数的范围为0.544mm^0.73mm,施工引起的地层损失率范围为5.9%~7.23%。所得结论可为暗挖车站使用该工法施工引起的最大地表沉降和环境影响(周围构筑物和管线等)预测提供依据。运用变位分配原理对分步开挖中对地表沉降贡献比例的分析,可达到通过分步沉降控制实现总体沉降的控制的目标。     

地铁车站开挖引起地表沉降分析方法的对比研究

 地铁隧道开挖过程引起的地表沉降会对周围环境造成一定的影响。结合青岛地铁车站开挖引起地表沉降过大的问题,首先,以该车站地表沉降实测数据为基础,利用Peck方法得到车站开挖引起的沉降槽宽度、地层损失率,拟合地表沉降槽曲线。并对该地铁车站开挖引起的地表沉降槽宽度的计算表达式给出建议。其次,利用随机介质理论方法反分析地铁车站初步开挖引起的地表移动参数,包括沉降槽影响范围以及断面收缩率,并利用所得的参数对该车站的进一步开挖进行地表沉降预测。最后,在将Peck方法和随机介质理论方法对比分析的基础上,得到2种方法对于地表沉降影响范围计算结果的差异;为了进一步验证该结论的正确性,利用反分析的方法得到我国部分城市隧道开挖引起的地表移动参数,并将开挖地层影响角换算为沉降槽宽度与现有的计算结果进行对比分析。     

北京地区浅埋隧道开挖引起地表沉降的研究

研究浅埋区间隧道开挖引起的地表沉降对维护施工安全、降低施工风险具有十分重要的实际意义,但目前广泛应用的Peck公式对浅埋区间隧道的适用性较差。本文以北京地铁14号线与7号线10个地铁区间工程为背景,基于叠加原理,研究适合于浅埋双线隧道的叠加Peck公式的应用;通过对大量现场监控量测数据进行位移反分析,得到适用叠加公式的区间隧道埋深范围;总结北京地区黏性土与砂性土互层的特定地质条件下浅埋双线隧道开挖引起的沉降槽宽度参数K和地层损失率Vl的取值范围;通过实际工程的验证,证明所研究的沉降公式的有效性与可靠性,结果可为北京地区后续的地铁建设提供参考和依据。     

地铁施工诱发地表最大沉降量估算及规律分析EI北大核心CSCD

本文系统综述5大类地铁施工诱发地表最大沉降量S_(max)的预测公式及其适用性,并以大量的国内地铁实测沉降资料为依据,总结地铁在不同覆跨比H/D、不同地层条件和不同施工方法下的S_(max)、沉降槽宽系数k、地层损失率V_l及间隙参数g的变化规律及其经验关系。结果表明:(1)经验法需要归纳大量监测成果来预测S_(max);解析方法多适用于地层条件相对单一的施工期不排水条件下沉降估算;半经验公式存在较大的地区性差异;(2)S_(max)主要与地铁所处的一般性地层条件(为了保护临近重要建(构)筑物而采取辅助施工措施来超前加固地层的特殊情况除外)、覆跨比H/D、施工方法等因素有关,其中S_(max)与H/D呈反相关,不同地层条件下盾构法(土压、泥水)施工所诱发的S_(max)平均值为-11.5^-31.3 mm,浅埋暗挖法下S_(max)离散性较大,其平均为-13.0^-41.6 mm,表明在控制地表沉降方面盾构法较优于浅埋暗挖法;(3)不同地层和H/D条件下S_(max)=(-0.28^-0.71)g,S_(max)/g和H/D关系可采用修正Atkinson公式(α=0.15~0.28)及Clough公式(β=-0.55^-1.11)来描述。通过本文系统的总结分析,可相对全面地了解城市地铁施工诱发S_(max)的预测方法及其各自的适用性,为后期类似地铁工程施工诱发地表沉降的准确预测提供科学参考。     

地铁施工诱发地表最大沉降量估算及规律分析EI北大核心CSCD

本文系统综述5大类地铁施工诱发地表最大沉降量S_(max)的预测公式及其适用性,并以大量的国内地铁实测沉降资料为依据,总结地铁在不同覆跨比H/D、不同地层条件和不同施工方法下的S_(max)、沉降槽宽系数k、地层损失率V_l及间隙参数g的变化规律及其经验关系。结果表明:(1)经验法需要归纳大量监测成果来预测S_(max);解析方法多适用于地层条件相对单一的施工期不排水条件下沉降估算;半经验公式存在较大的地区性差异;(2)S_(max)主要与地铁所处的一般性地层条件(为了保护临近重要建(构)筑物而采取辅助施工措施来超前加固地层的特殊情况除外)、覆跨比H/D、施工方法等因素有关,其中S_(max)与H/D呈反相关,不同地层条件下盾构法(土压、泥水)施工所诱发的S_(max)平均值为-11.5^-31.3 mm,浅埋暗挖法下S_(max)离散性较大,其平均为-13.0^-41.6 mm,表明在控制地表沉降方面盾构法较优于浅埋暗挖法;(3)不同地层和H/D条件下S_(max)=(-0.28^-0.71)g,S_(max)/g和H/D关系可采用修正Atkinson公式(α=0.15~0.28)及Clough公式(β=-0.55^-1.11)来描述。通过本文系统的总结分析,可相对全面地了解城市地铁施工诱发S_(max)的预测方法及其各自的适用性,为后期类似地铁工程施工诱发地表沉降的准确预测提供科学参考。     

浅埋暗挖地铁隧道施工中采用降水措施引起地表沉降分析

通过分析厦门轨道交通1号线城市广场站～塘边站区间地表降水引起的地层沉降数据,表明隧道降水施工对地表沉降的影响很大,在隧道周边存在对地表沉降敏感的建(构)筑物时应谨慎采取地表降水措施,建议优先采取洞内帷幕注浆止水方式。     

地铁浅埋暗挖法施工引起的地表沉降控制标准的统计分析

由于在地铁施工过程中不可避免地会对地层产生扰动，就必然产生不同程度的地面沉降，从而对地铁施工及周边环境的安全性产生不利的影响，例如对城市的道路、桥梁、地下管线和地面建构筑物等的安全性产生不利的影响。因此，科学合理地确定地表沉降控制指标，以减轻、消除和避免由于地表沉降产生的不利影响，是十分必要的。通过对众多工程实例的实地调研，并综合运用模糊聚类分析方法对实地调研数据进行统计分析，同时考虑工程建设的经济性，给出在目前工程条件下地表沉降控制值的建议值，这对指导地铁工程的施工有十分重要的意义。     

地铁暗挖车站施工地表沉降分析及控制

随着社会不断发展,城市道路拥堵现象越来越严重,修建地铁是缓解城市交通压力的有效方法。我国许多城市的地铁建设较为广泛,而由于地铁修建造成的地表沉降、管线沉降、周边建(构)筑物倾斜等问题日益增多。地铁施工时如何有效地控制地表沉降,是亟待解决的问题。笔者通过对土体变形的原因进行分析,得出控制土体变形的关键措施,并对地铁暗挖车站施工时的地表沉降规律进行分析,提出相应的控制措施,为今后类似工程施工提供借鉴。     

浅埋暗挖法施工地铁的地表沉降控制技术研究

城市地铁工程施工中对地表沉降的控制具有严格的要求,沉降事故的发生与工程的地质条件、施工措施等很多因素有关。根据对深圳地铁一期工程暗挖地段地表沉降调研和分析,深入研究地表沉降特点及其主要影响因素,提出以洞内控制为主,并结合地面注浆和堵水施工,可以实现对地表沉降的有效控制。     

浅埋暗挖法施工引起的地表沉降控制

本文主要阐述了浅埋暗挖法的现状、施工原理以及由此施工法引起的地表沉降的危害，分析地层变形机理厦沉降原因，并提出沉降控制措施。     

盾构隧道扩建地铁车站地表沉降预测及分析

 广州市轨道交通6#线东山口站左线站台隧道采用盾构先行过站后扩挖方案修建,地面环境复杂,且建筑物桩基所处地层含水量高、孔隙比大,盾构隧道扩挖施工易引起较大地面沉降。应用数值模拟方法对扩挖施工诱发地层失水引起的地表沉降以及现场扩挖施工变形控制措施的实施效果进行预测,并且运用叠加原理将得到的最终地表沉降与实测数据进行对比分析。结果显示：地层失水沉降及扩挖施工沉降比例为2∶3;盾构隧道台阶法扩挖上台阶施工地表沉降量较大,两台阶两部与两台阶四部扩挖法地表沉降差别不大,盾构扩挖法修建左线站台隧道最大地表沉降为右线CRD法站台隧道的65%;拱部大管棚、袖阀管注浆复合超前预支护增加了地表沉降槽宽度,减小了地表沉降量及倾斜;盾构轴线偏移方案减小了围岩塑形区范围,更好地发挥拱部超前预支护的效果。     

浅埋暗挖地铁站厅洞室开挖过程物理模型试验及土体变形规律研究

 据相似材料大比尺三维概念物理模型理论,高仿真度制作了成型盾构隧道地铁站厅洞室开挖试验物理模型。模拟了双盾构隧道之间开挖站厅洞室的全过程,研究站厅洞室、横通道开挖过程中模型地表沉降,土体的变形,盾构隧道及站厅洞室周围特征点的位移。模拟并研究混凝土加固桩对土体位移的影响,总结出土体的动态力学特征和变形规律,得出一些有益的认识和结论。对研究在已建成地铁双隧道间拓展开挖站厅空间的施工具有重要的参考意义。     

盾构法隧道地面沉降槽宽度系数取值的研究

盾构法隧道施工引起的地面沉降槽宽度系数i值与隧道半径R、隧道轴线埋深h及土质条件(土的内摩擦角φ)有关。对13例22个实测数据的统计结果表明:i值与[R+htan〔45°-φ/2〕]值间呈线性关系,i/[R+htan〔45°-φ/2〕]值中共有20个数据在[0.45,0.50],只有2个数据(分别为0.43和0.51)在该范围外;i与h基本呈线性关系,但离散性较大,对于黏性土,k=i/h的范围为[0.37,0.66];i/R与h/(2R)间的关系采用指数函数拟合效果比常用的幂函数要好,但参数取值范围较大。基于分析结果,提出新的i值计算公式,该公式适用于黏性土,考虑了R、h、φ,同时参数取值范围较小,避免经验性参数取值范围较大可能带来的误差。     

盾构施工引起地面长期沉降的理论计算研究

 对盾构施工引起的隧道轴线上方地面工后沉降进行研究,结果表明,土体开挖卸荷引起应力释放,产生初始超孔隙水压力,其分布呈三角形。假定衬砌不排水、土体为单面排水、压缩层厚度为隧道覆土厚度,采用太沙基一维固结理论,得到地面工后固结沉降的理论计算公式。假定地面长期沉降主要由施工期间沉降和工后固结沉降组成,进而得到地面长期沉降的理论计算公式。算例分析结果表明：该方法的预测值与实测值非常吻合;上海软土地区盾构隧道施工引起的地面长期沉降相当显著,最终地面沉降量在80 mm以上,固结沉降占总沉降量的80%～90%;按最小覆土深度5 m计算,需要2 a以上地面沉降才能最终稳定。     

盾构法隧道施工引起的土体变形预测

 理论分析表明,不同土质条件下盾构法隧道施工引起的土体移动模型有区别。基于盾构法隧道统一土体移动模型,假定土体不排水,采用N. Loganathan等提出的研究方法,通过对Verriujt计算公式进行修正,推导得到盾构施工过程中由于土体损失引起的土体变形二维解,该方法适用于施工阶段。算例分析表明：所给出方法的计算结果与实测值较吻合,适用于从流塑～坚硬状态的所有黏性土。Loganathan公式只适用于流塑状态的黏性土,当土质较硬时,计算所得到的土体沉降要比实测值小;盾构施工引起的隧道上方土体沉降从地面向下呈非线性增大,在隧道顶部达到最大,离隧道越近,增长越快;隧道周围土体产生向隧道侧的水平位移,从地面向下逐渐增大,在略高于隧道轴线附近达到最大值,再逐渐减小直到0。离隧道越近,土体水平位移越大。     

盾构隧道施工引起的地面变形计算方法研究

假定土体不排水,利用弹性力学的Mindlin解,推导正面附加推力、盾壳与土体之间的摩擦力引起的地面变形计算公式;提出土体损失引起的三维地面变形计算公式。将正面附加推力、摩擦力和土体损失引起的地面变形计算公式叠加,得到盾构施工引起的地面变形计算公式,该方法适用于施工阶段。算例分析表明,该方法的计算结果与实测值相当吻合。盾构施工引起的纵向地面变形曲线呈“S”形;隧道开挖面上方处轴线两侧的地面产生隆起现象;在正常施工时,盾壳与土体之间的摩擦力对地面变形的影响远大于正面附加推力。     

浅埋大跨度隧道施工过程地表沉降变形特征研究

 结合青州至临沭高速公路穆陵关隧道,对浅埋三车道大跨度隧道施工引起的地表沉降变形特征进行现场监测,探讨浅埋大跨度隧道的开挖方式,分析采用三台阶七步平行线流水开挖引起的隧道地表沉降变形特征。通过现场试验研究发现,在浅埋大跨度隧道管棚施过程中和开挖到达掌子面前方时,地表已经发生先行沉降位移。采用三台阶七步开挖法,影响隧道中心附近地表变形的关键步序分别为上、中台阶开挖以及下台阶和仰拱施做,处于左右洞之间的地表变形受到左右洞两次施工干扰,大于左右洞外侧变形。掌子面施工对地表沉降变形影响范围主要集中在掌子面之后的1倍洞径(D)范围内,距掌子面1D距离之后,其变形逐渐变缓,最终地表沉降变形分布呈现整体向优先开挖一侧的偏态性。采用三维连续介质快速拉格朗日元模拟隧道的施工过程,研究隧道地表沉降变形特征,其结果与现场监测所得结果具有较好的拟合性,所得结论对其他类似工程具有重要的借鉴意义。     

既有地铁荷载对北京地下直径线 开挖地表沉降影响

 利用FLAC3D商业有限差分数值模拟软件,对北京站—北京西站地下直径线开挖可能引起的地表沉降进行研究。根据地质勘探资料,选取洞桩法施工段的典型断面,建立计算模型,计算条件考虑已有地铁荷载对该段开挖的影响,按照施工组织情况,设计相应的计算工况。根据计算结果,对既有环线地铁荷载影响下的隧道施工引起的地表变形进行分析,研究隧道、既有地铁、地表沉降变形三者之间的关系和变化规律,同时也验证直径线工法的可行性,为其后续施工及具体工法改进提供了数据支持和参考。