基于沉降槽评估盾构掘进对周边建筑物影响

为评估盾构隧道掘进对周边建筑物产生的工程风险,以以色列某盾构区间为例,介绍了基于Peck沉降槽理论分析盾构施工对周边建筑物影响的国外设计方法。根据建筑物的实际尺寸及与隧道区间的相对位置关系计算建筑物最大沉降、倾斜及拉应变,对建筑物的损害程度进行分级,并结合建筑物实际状况,确定了建筑物施工风险等级,进而可以确定有针对性的施工风险措施。与国内规范中通过建筑物自身的重要程度及与隧道相对位置关系进行风险等级评定方法相比,该方法理论基础明确,设计思路较为清晰,计算结果更为直观,对国内设计工作具有较强的借鉴及参考意义。     

南京复杂地层中盾构掘进地表沉降实测数据分析

通过现场实测数据,分析了南京至高淳城际快速轨道工程TA04标段3号盾构井—胜太路站区间隧道不同埋深、地质及施工参数条件下,盾构施工对地表沉降的影响规律。实测结果表明:盾构在上软下硬复合地层施工时地表沉降值显著大于在全断面硬岩地层施工工况,土舱压力对上软下硬复合地层开挖面稳定影响较大;全断面硬岩地层盾构施工引起的地表沉降值几乎不受埋深、土舱压力及同步注浆等变化的影响。结合施工过程中刀具磨损、开挖面结泥饼等施工难点,提出了根据硬岩与上软下硬复合地质条件盾构施工分别采取欠压推进和保压推进等技术措施,取得了良好效果。     

黏土地层盾构掘进速度对地表沉降影响研究

对盾构掘进速度的控制是盾构施工控制的重要环节,但针对盾构掘进速度与地表沉降关系的研究较少,文章以常州地铁2号线盾构区间施工为背景,分析了常州黏土地层下盾构掘进速度对表沉降的影响特点。通过对其地表监测数据的整理分析,结合盾构掘进施工日志,提出一种可对同步注浆、二次注浆、土舱压力、盾构掘进速度等进行定量分析的数值模拟方法,设计模拟工况对盾构全过程进行模拟研究,得到STEP计算步数与盾构掘进速度之间的对应关系,建立常州黏土地层下盾构掘进施工的掘进速度造成地表沉降预测曲线。研究结果表明：掘进速度较快时其造成的地表沉降更小,且当掘进速度在20～50mm/min时利用数值模拟得到黏土地层下掘进速度v—地表沉降h关系的预测曲线：h=6.5/{1+86.2［(v-19.5)/27842.7］0.464},其预测效果较好。     

黏土地层盾构掘进速度对地表沉降影响研究

对盾构掘进速度的控制是盾构施工控制的重要环节,但针对盾构掘进速度与地表沉降关系的研究较少,文章以常州地铁2号线盾构区间施工为背景,分析了常州黏土地层下盾构掘进速度对表沉降的影响特点。通过对其地表监测数据的整理分析,结合盾构掘进施工日志,提出一种可对同步注浆、二次注浆、土舱压力、盾构掘进速度等进行定量分析的数值模拟方法,设计模拟工况对盾构全过程进行模拟研究,得到STEP计算步数与盾构掘进速度之间的对应关系,建立常州黏土地层下盾构掘进施工的掘进速度造成地表沉降预测曲线。研究结果表明:掘进速度较快时其造成的地表沉降更小,且当掘进速度在20～50mm/min时利用数值模拟得到黏土地层下掘进速度v—地表沉降h关系的预测曲线:h=6.5/{1+86.2[(v-19.5)/27842.7]^0.464},其预测效果较好。     

盾构掘进对上部建筑物的沉降影响分析及控制

以武汉地铁某区间段穿越建筑物的盾构施工为背景,通过二维有限元模拟,对隧道开挖面及地层的变形情况进行分析,论述了盾构掘进引起地层变形的原因,并提出了针对不同原因的控制方法,最后强调加强施工过程控制和监测工作的重要性,用监测数据指导施工。     

盾构隧道施工对地表沉降及临近建筑物的影响

盾构隧道-地层-建筑物相互作用机理较为复杂,需要通过较完整的监测数据,经典地表沉降计算经验公式,以及有限元数值计算方法等综合手段,才能分析出盾构隧道施工过程中引起的地面沉降和建筑物力学变化情况。某商务广场在临近盾构隧道施工过程中,出现了地面沉降、地裂缝、建筑物室内装饰破坏等现象。将建筑物和开洞地基看作一个有机整体,结合监测数据和Peck公式,利用有限元软件ANSYS10.0 建立三维非线性有限元模型,得出的结论,对控制地面沉降和建筑物力学状态变化,以及后期的修缮加固措施,有一定的参考价值。     

浅析盾构施工对地表及邻近建筑物影响和措施

盾构机在城市地铁建设中得到了广泛的应用,但在盾构掘进过程中会引起地层损失,过大的地层损失,可导致较大的地面沉降,对地面建筑物、地下管线等设施产生不利影响甚至会导致破坏,引起较大的经济损失。为此,本文以主要探讨了盾构施工对地表及邻近建筑物的影响因素和解决措施。     

盾构隧道下穿地表建筑物的影响分析

在地铁施工中,盾构法应用非常广泛,盾构法虽然稳定但也会产生地表沉降等问题,地表沉降会对既有建筑物产生影响,对于盾构隧道下穿既有建筑物的工程实例与经验都相对比较少。论文以盾构隧道下穿城市内建筑物为工程实例,通过检测、数值模拟计算等方法,分析研究盾构施工对地表既有建筑物的影响,并根据分析结果提出既有建筑物变形控制指标。     

泥水平衡盾构掘进泥膜参数对地表沉降影响研究

沈阳地铁四号线劳动路站—望花屯站区间隧道穿越富水粉质黏土地层,采用泥水平衡盾构掘进模式.针对传统的泥水平衡盾构掘进模拟方法存在的缺陷,提出了一种考虑泥浆渗透及泥膜形成过程的泥水盾构掘进模拟方法,并建立了计算模型.计算结果表明,考虑泥浆渗透及泥膜形成过程,地表沉降比传统模拟方法要大;地表沉降随泥水支护压力的增大而减小;泥...     

砂卵石地层泥水盾构掘进地表沉降规律及影响因素研究

兰州地铁1号线迎门滩站—马滩站区间隧道首次在兰州粗粒径砂卵石地层中采用泥水平衡盾构法掘进,该区间全程穿越富水粗粒径砂卵石地层,需在富水砂卵石地层下穿黄河,地下水压力大,施工环境复杂,地表沉降控制难度大。以该区间泥水盾构掘进为研究对象,对泥水平衡盾构掘进引起的地表沉降规律进行理论及现场实测分析,结合盾构掘进参数的控制方式,分析此类粗粒径砂卵石地层掘进控制与地表沉降的关系。     

盾构掘进引起地表沉降因素分析

随着我国城市的快速发展,城市路面也变得越来越复杂,盾构施工产生的安全问题越来越突出,通过分析引起地表沉降的各项施工因素,进而剔除不相关的因素,对某盾构施工的地表沉降与施工数据进行对比分析,并进行误差比较。结果表明与实际沉降拟合度较高,可以作为该地区主要盾构施工因素,可供同类施工参考。     

地铁盾构机械设备对建筑物影响及建筑物下穿技术

城市地铁在地下盾构施工过程中,经常需要下穿地下管线或建构筑物,这类施工项目会对上方及周边建筑物产生较大影响,主要会造成地表及地层沉降,威胁建筑物安全和稳定。本文结合具体的工程案例,分析地铁盾构施工对建筑物的影响,并提出地铁盾构下穿建筑物施工技术要点,以期为相关施工单位及技术人员提供一定参考。     

地铁施工对地表及建筑物的影响

地表沉降是地铁施工过程中最大的环境问题,大的地层下沉会对周边建筑物造成危害。地下开挖造成的不均匀沉降会在结构内部产生次生内力以及不规则的变形,小到开裂,大到失稳倒塌,同时也减少了地基和基础的承载力。因此研究城市地铁隧道开挖引起的建筑物的损害以及建立相关的影响评价标准具有重要作用。     

盾构掘进长时间停机引起的地表沉降预测研究

随着盾构法施工在我国地铁建设项目中得到越来越广泛的应用,地铁在穿越城市复杂地形的过程中将不可避免地出现长时间停机现象。采用Mindlin解计算盾构机停机时下卧土层的附加应力,并用分层总和法计算盾构下卧土层的总固结沉降,后利用太沙基一维固结理论得出土体固结沉降随停机作用时间的函数关系,最后提出了基于Peck公式并且考虑盾构长时间停机造成下卧层固结沉降的计算方法。以合肥地铁盾构下穿新建合肥某高铁站工程进行实例计算,利用有限差分软件进行验证。结果表明：模拟计算结果与理论计算拟合良好,证明本文提出的理论计算方法具有良好的可靠性,可解决类似工程的下卧层固结沉降预测计算问题;由于盾构机发生停机时无法进行同步注浆以及隧道管片铺设,停机初期沉降量达到最终沉降量90%以上。     

考虑地表沉降的盾构隧道掘进参数优化研究

盾构掘进过程中,掘进参数的控制是影响地表沉降的重要因素。基于盾构掘进对围岩的扰动机理,分析了正面附加推力、刀盘摩擦、盾壳摩擦和盾尾间隙造成的地表沉降,在此基础上,以地表沉降为评价指标,以千斤顶推力、刀盘转速和土舱压力等掘进参数为控制变量,建立最优控制问题进行掘进参数的优化,并运用于盾构隧道下穿既有铁路的施工中,验证了掘进参数优化方法的有效性。     

盾构掘进中深层土体变形实测分析与研究

盾构机掘进过程中不但会引起土层的沉降,而且会引起土层沿盾构机前进方向的纵向位移和垂直于隧道掘进方向的横向位移。土层产生的纵向位移和横向位移,与引起的土层沉降一样,同样会对建筑物、地下管线等设施产生不良影响,甚至使之破坏。因此,对深层土体位移的研究,具有重要的工程意义。对深层土体位移进行了监测研究,结果表明:盾构掘进引起的深层土体的位移与盾构掘进姿态、盾构机土仓压力、隧道埋深、土层性质等因素有关。在此基础上,提出了控制土体深层变形的措施。     

盾构掘进诱发振动对框架结构影响研究

以北京西部地区浅埋砂卵石盾构施工产生的振动对周边建(构)筑物的影响为背景,借助ABAQUS有限元软件,计算各楼层动力响应,分析各楼层振动时域与频域特点,对地表环境影响进行分析,结果表明:由于盾构掘进振动频带较宽,且以中高频为主,振动波通过结构物基础向上传播过程中,由于与结构一阶、二阶振型频率差异,使振动峰值和频率不断衰减,其中水平向衰减较为明显,振级变化规律并不明显,随着结构物层数增加,水平向和竖直向呈增加趋势。     

盾构掘进对既有桥墩的影响及相应措施

以实际工程为背景,通过数值分析的手段,分析盾构隧道在掘进过程中,对既有桥墩的影响。选取右线盾构隧道边缘距离桥墩边缘水平距离0.5m、竖向距离6.8m时、桥墩位于盾构双线之间、左洞掘进时桥墩基底距盾构隧道顶部最小(垂直距离6.5m)3个控制工况进行分析,根据分析结果提出相应的措施建议,为实际施工方案提供理论依据。     

冻结条件下盾构掘进引起建筑物位移特征研究

盾构掘进过程中不可避免地会遇到下穿既有建(构)筑物等情况,因此对于建筑物的竖向位移和倾斜的控制尤为重要.通过建立数值模型模拟盾构掘进过程,分析盾构掘进过程中建筑物竖向位移的数值模拟结果与现场实测结果,得出了在冻结层和非冻结层进行盾构掘进引起建筑物产生竖向位移的原因;通过模拟盾构掘进过程,预测了后续掘进过程中建筑物的竖向...     

盾构施工参数相关性及对地表沉降影响的研究

以青岛地铁1号线薛瓦区间盾构隧道工程为背景,在极复杂地层开展盾构现场掘进实验,利用"青岛地铁安全风险管理体系"及"青岛地铁盾构施工管理信息系统"收集盾构关键施工参数及地表横向和纵向沉降监测值。通过对盾构关键施工参数的处理以及相关性的分析,表明在土层较硬地段应适当降低土仓压力以达到降低推力的目的;分析了在富水复杂地层盾构正常施工情况下掘进参数的波动对地表沉降的影响规律,研究发现盾构推进速度和推力是影响地表沉降的主要因素,对在极复杂地层中盾构掘进参数引起变形的精细化控制提供一定的借鉴意义。