北京东段地层暗挖工法实测地面沉降规律分析

以北京东段相似地层下地铁暗挖工法隧道为研究对象,分别对PBA法、CRD法、双侧壁导坑法、CD法及冻结法结构形式的地面沉降进行分析、总结。得到了PBA工法车站横通道开挖和初支扣拱对沉降的影响基本相同,二衬扣拱影响最小;横通道开挖对土体造成一定的扰动,但主体上方监测点累计沉降较大的位置未必一定位于横通道上方。采用CRD工法施工中,8导洞开挖产生的地面沉降大于4导洞。采用双侧壁导坑法施工中,9导洞与6导洞开挖产生的地面沉降分布情况类似。采用CD工法施工中,地面沉降满足正态分布。冻结法开挖联络通道及泵房对地面沉降的影响较小,开挖对地层的扰动较小,通过实际的测点沉降监测分解,积极冻结、通道及泵房开挖和冻融及工后沉降三个施工过程对应地面沉降无明显规律性。其结论可为类似地层地铁隧道开挖变形分析提供一定工程借鉴。     

高寒地铁洞桩法跨既有隧道施工沉降变形分析

高寒地区暗挖施工受季节性冻土影响,施工风险大,既有人防隧道的存在更增加了安全风险。通过研究洞桩法上、下导洞施工顺序对既有结构内力的影响,总结分析上、下导洞施工顺序对既有人防隧道内力的影响规律,减小洞桩法施工过程中既有隧道结构沉降变形,确保洞桩法各道工序的顺利实施。     

黄土地区PBA工法地铁车站施工方案比选与分析

黄土地区采用暗挖法施工地铁车站风险高、难度大。文中采用二维有限元数值分析方法,对比分析了三、四和六导洞PBA工法导洞开挖和扣拱施工后地表沉降及导洞初支位移情况。经过计算比选,四导洞方案工序转换减少、施工难度降低,对差异沉降和周边环境影响控制有利,适合黄土地区暗挖PBA工法车站。     

浅埋暗挖大跨度隧道变形特征及控制分析

本文针对浅埋暗挖大跨度变截面隧道开挖变形问题,以西安地铁6号线隧道区间段为依托,采用数值模拟手段分析了基于浅埋暗挖原理施工的大跨度变截面隧道土层的开挖变形规律,通过对隧道区间段两种施工开挖方法的比选,确定了中洞台阶法的施工方法,并优化了施工参数,为浅埋暗挖大跨度变截面隧道变形控制提供参考.     

小净距隧道下穿既有地铁车站施工方法研究

基于有限差分法计算程序FLAC3D模拟既有地铁车站下穿隧道三台阶法、CRD法、侧壁导洞法不同施工开挖过程对上部既有地铁车站影响研究,揭示了下穿隧道不同施工方法对既有车站的位移变化的影响差异。侧壁导洞施工方法的模拟结果与监测结果的规律性和数值均较为吻合,表明了模拟分析结果的可靠性。通过三台阶法施工、CRD法、侧壁导洞施工三种施工方式的对比分析发现,侧壁导洞法施工引起的洞底沉降值比前两者方法均要小。下穿段隧道采用侧壁导洞施工方法,对上部已有地铁车站隧道结构变形起到较好的控制效果。     

地铁浅埋暗挖洞桩法车站扣拱施工技术

以北京地铁十号线工体北路站洞桩法(PBA)扣拱施工实际工程为依托,详细介绍了洞桩法(PBA)施工技术的优点,并对洞桩法(PBA)施工存在的边拱施工及导洞回填、初支扣拱、导洞间土体开挖、站厅板施工、二衬扣拱等具体技术环节进行了详尽的研究,以及对工体北路站洞桩法(PBA)扣拱施工技术要点进行了总结,同时对监测量控和质量控制要点进行了重点阐述,可供类似工程特别是类似土质地层大跨度隧道开挖施工借鉴和参考.     

悬挂法大断面暗挖区间二衬施工阶段初支变形影响分析

哈尔滨地铁某单洞双线暗挖区间拟采用双侧壁导坑工法,为在隧道开挖施工阶段及拆除初支中隔壁施作二衬阶段合理控制地表沉降及初支变形,并简化开挖步序,将该大断面隧道改为悬挂法四导洞开挖.以该区间为背景通过数值模拟分析手段,结合现场监测数据进行对比,介绍悬挂法应用于大断面暗挖区间中的优势,并提出一些建议.     

地铁车站暗挖施工对地层和既有建筑物的影响分析

PBA工法是暗挖地铁车站常用的施工方法之一,其施工过程对周围环境的影响问题越来越受到重视。某采用PBA工法的地铁车站因降水需要,在车站主体外侧设2个降水导洞,其中西侧降水导洞下穿邻近既有建筑物。以该工程为例,通过有限元数值模拟方法,对增设降水导洞前、后引起的地表沉降规律进行了分析,并进一步研究了下穿降水导洞注浆加固对既有建筑物沉降的控制效果。结果表明:增设降水导洞后地表沉降曲线将由原来的抛物线形转变为弓形,最大沉降量有所增大;所有导洞(8个小导洞和2个降水导洞)施工完成后既有建筑物沉降达到其最终沉降量的89%,即导洞施工是控制既有建筑物沉降的关键步序;下穿导洞采取全断面注浆加固措施后,可以有效控制既有建筑物变形。     

暗挖车站密贴下穿既有车站安全影响分析

以某地铁车站暗挖密贴下穿既有车站的工程实例为基础,借助有限元计算工具,分析暗挖车站密贴下穿施工过程中,引起的变形和外力对既有地铁车站造成的安全影响。对比分析"PBA三导洞"和"CRD"工法在实施过程对既有车站变形控制效果。通过对模型施加强制沉降位移,计算其在不同沉降位移状态下结构的应力变化情况,得到结构底部拉应力裂缝超过0.2mm时,既有车站结构承受的极限位移值为-12.6mm。最后得出结论暗挖车站密贴下穿既有车站施工,宜选用竖向支撑效果较好的"PBA三导洞"工法,以对既有车站结构形成有效的保护效果,保证结构和运营安全。     

大断面暗挖施工对地表变形控制的研究

以石家庄地铁1号线洨河大道站—西兆通车辆段区间为工程依托,通过数值模拟计算与分析,研究了大断面暗挖施工中不同工况下地边沉降变形规律。研究结果表明:双侧壁导洞施工中,在开挖两侧上导洞和中间上导洞时,对地表沉降影响较大;另外,开挖过程中,地表变形主要分布在隧道正上方,且沉降值从隧道中心到两侧逐渐降低,纵向6 m地表不均沉降最大值为0.6‰。     

软弱地层连拱隧道开挖错距和台阶长度研究

近年来连拱隧道的施工方法不断优化,其中3导洞法在围岩状况较差的地段能够有效减少地表沉降和隧道变形,使施工更加安全。但由于3导洞法存在着施工工序复杂、施工参数不明确和成本高等缺点,对3导洞法的研究一般多集中在结构受力、开挖方法和支护参数等方面,而其在软弱地层中主洞开挖错距和台阶长度的重要性往往被忽视。依托广东南山路连拱隧道工程,采用数值模拟的方法,对比分析了隧道拱顶沉降和拱脚水平收敛,研究了V级围岩3导洞法合理的主洞开挖错距和台阶长度。研究结果表明:1)V级围岩3导洞法合理的主洞开挖错距是2.5～3倍洞径;2)V级围岩3导洞法合理的开挖台阶长度是10 m(中台阶)。     

导洞隔离桩墙结构对浅埋暗挖隧道周边地层移动的限制作用

以北京城市铁路某浅埋暗挖区间隧道工程为例，分析了导洞隔离桩墙结构对中洞法双连拱隧道施工变形影响的限制作用。由于地面环境的制约，该工程在隧道侧上方开挖了两个小断面导洞，采用喷混凝土衬砌，并在导洞内向下施作钢筋混凝土排桩，以隔离隧道施工对附近两座高层建筑的不良影响。在分析导洞隔离桩墙工作机理的基础上，提出了一种解析解来估算隔离结构及附近地层的变形情况，并对施工过程的变形影响进行了三维有限元模拟。把解析解和有限元计算结果与施工监测数据进行了比较，总结了影响隔离结构作用效果的关键因素。     

地铁车站PBA法导洞施工诱发地表沉降规律研究

以长春地区土岩复合地层条件下地铁自由大路车站工程为依托,对地铁车站PBA法导洞施工引起地表沉降规律进行了分析。研究结果表明:(1)车站主体双层暗挖导洞施工引起的地表累计沉降量占车站施工最终沉降量的一半以上,约53.46%,地表沉降槽曲线为“单峰”形态,横向影响范围约50 m左右。(2)导洞施工诱发地表沉降分为初期沉降、快速沉降及沉降收敛3个阶段,初期阶段沉降4 mm左右,占14.81%,快速阶段沉降20 mm左右,占74.07%,收敛阶段沉降3 mm左右,占11.11%,隧道施工过程须重点监测掌子面靠近监测断面6 m与远离监测断面15 m的施工段。(3)开挖顺序与开挖进尺对地表沉降影响较大,选择先上后下,先边洞后中洞的开挖顺序最为合适,开挖进尺控制在0.1L~0.14L (L 为洞跨)为宜。     

特大断面隧道支护结构现场试验与三维效应分析

与普通公路隧道相比,双洞八车道特大断面隧道的结构受力更加复杂、施工方法更为多样化。结合目前国内规模最大的四车道特大断面隧道,对特大断面隧道进行现场试验,并基于现场试验结果,详细地分析特大断面隧道双侧壁导洞法开挖引起支护结构变形及受力的三维效应。研究结果表明:在特大断面隧道施工过程中,左导洞下台阶和核心土上台阶开挖对支护结构受力及变形影响较大,是支护稳定性控制的主要工序;特大断面隧道开挖的纵向影响距离大致为1~1.5倍导洞跨度,约为8~12m。研究成果可为日后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。     

下穿既有线浅埋暗挖双联拱大跨隧道施工技术

以京石客专石家庄6线隧道下穿既有石太直通线暗挖段为例,采用浅埋暗挖施工技术,应用动态注浆、超前支护、扣轨加固等辅助措施,结合中洞法+CRD法将暗挖大跨隧道分部开挖、依次衬砌完成。该施工方法使工程在地下进行,对穿越的既有构筑物影响小,同时对周围环境影响小,并且施工作业简便,不需要特殊的施工机械和设备,容易推广使用,能应用量测监控等信息化管理方法指导施工,使整个施工过程均处于受控状态。     

特大断面大跨度隧道围岩变形的现场试验研究

 结合广州龙头山双洞八车道高速公路隧道工程实践,对特大断面大跨度隧道施工中围岩变形进行相关监测,分析变形随时间变化规律、不同开挖工序引起的纵向和径向空间围岩变形规律。研究结果表明：特大断面大跨度隧道采用双侧壁导洞法施工,能较好地控制围岩变形;在特大断面大跨度隧道施工过程中,右导洞上台阶、左导洞下台阶以及核心土开挖对围岩变形影响较大,是施工主要控制点;特大断面大跨度隧道开挖的纵向影响距离大致为一倍洞径左右,与导洞跨度基本相同,为6～8 m;洞顶垂直向径向影响距离约为25 m,左导洞顶30°方向的径向影响距离约为15 m。该研究结论可为类似条件下特大断面大跨度隧道设计施工和现场监测提供借鉴与参考。     

浅埋多连拱隧道下穿管廊施工方案比选研究

根据广佛环城际铁路工程地质概况,采用有限元软件ABAQUS建立三维数值模型,对城区富水砂层条件下四线大断面隧道暗挖下穿综合管廊段的施工工序和施工工法进行了优化研究,并最终确定出浅埋暗挖隧道的最佳施工方案。具体为:(1)施工工序:1、3、4、2号洞依次分台阶开挖支护,支护完成后分别拆除其临时支护,并施作二次衬砌;(2)施工工法:1、3、4号洞采用CRD法开挖,2号洞开挖面积较小,采用三台阶法开挖。现场监测数据表明,管廊及其内部敏感管线的最大沉降量约为5 mm,与数值计算的结果基本吻合。此研究成果为本隧道的设计和施工提供了理论依据,同时对今后类似工程的施工提供了良好的借鉴和参考价值。     

砂层中三联拱暗挖地铁隧道中洞法施工技术

三联拱结构在暗挖地铁车站浅埋暗挖中已经越来越普遍的被采用,该结构的暗挖大多采用安全性高,灵活性好,可操作性强,机械化程度低,出土效率高,工序间干扰较少的中洞法施工技术。北京地铁四号线石榴庄路站三联洞暗挖段穿越粉质粘土和中粗砂地层,采用中洞法施工,即中洞先行开挖,然后开挖两侧隧道,分部衬砌,施工过程中受力转换复杂,分部沉降对地层影响大,通过采用合理施工方法,信息化调整支护参数,有效控制了地面沉降,确保了结构的安全稳定。     

卸荷作用对超大断面隧道围岩压力的影响

在超大断面隧道分步开挖过程中,围岩应力发生动态变化,每一步开挖对岩体的影响都不同。根据岩体卸荷力学理论,在隧道施工中围岩不同卸荷带和质量劣化程度不断变化,结合贵阳市地铁2号线观水路站超大断面暗挖车站的双侧壁导坑法施工,通过数值模拟与理论分析方法,研究卸荷作用对超大断面暗挖隧道各导洞压力拱深度的影响。引入卸荷作用影响系数,对现有的隧道过程荷载计算方法进行改进,并与现有隧道过程荷载计算方法、传统公路隧道设计规范推荐计算法进行对比分析。将改进的隧道过程荷载计算方法分析结果同观水路站超大断面暗挖车站基于现场位移监测数据围岩压力反分析计算结果进行对比分析,改进后的隧道过程荷载计算值与现场监测结果基本一致,表明改进后的计算方法有较高的准确度。     

砂卵石富水地层注浆加固技术

结合工程概况,介绍了工程地质和水文地质条件及“PBA”洞桩法的施工方法,指出了砂卵石地层中进行导洞开挖的施工难点,并对超前小导管注浆的设计与施工过程进行了阐述,以达到加固地层保证隧道的施工安全和周边环境稳定的目的。