地铁盾构隧道掘进施工过程三维仿真分析

结合南京某越江地铁区间盾构隧道工程实例,采用大型有限元软件ANSYS进行地铁盾构隧道掘进施工过程三维仿真分析,在此基础上,就盾构隧道掘进施工引起的地层位移、地表沉隆和管片衬砌结构的内力3个方面进行了分析,为地铁区间盾构隧道施工及监控量测提供了参考。     

粉质黏土地层条件下盾构下穿既有隧道变形控制技术探讨

盾构下穿既有隧道施工中的变形控制是确保盾构施工安全的重要保证.以郑州地铁某区间盾构隧道工程为研究背景,分析了盾构施工地层变形的诱发因素,针对粉质黏土地层条件下盾构下穿既有隧道的变形控制问题,提出盾构掘进参数控制法、克泥效法、同步注浆和二次注浆控制相结合的施工控制技术,并结合现场试验结果验证了盾构施工变形控制效果.     

卵石地层中盾构下穿盾构隧道的设备改造及施工控制

依托北京地铁16 号线双线盾构下穿既有地铁4 号线盾构隧道工程, 探讨了卵石地层中地铁盾构施工穿越既有盾构隧道工况下的盾构设计改造, 结合既有隧道沉降监测数据分析了盾构施工参数的调控经验。研究表明: 针对地层特点进行的盾构关键结构设计改造, 可提升盾构掘进、 耐磨、 脱困和防水性能; 既有隧道变形受双线盾构先后穿越施工的二次影响显著, 通过顶推力、 土仓压力等盾构施工参数的及时调整,配合有效的注浆和补浆措施, 可减小穿越施工对既有隧道的影响。     

“金刚钻”大显神威——首台拥有自主知识产权的地铁盾构在上海诞生

2004年10月18日是上海隧道人值得自豪的日子。由上海隧道工程股份有限公司研制的我国首台拥有自主知识产权的直径为6.34米的地铁盾构——“先行号”，投入上海轨道交通二号线工地，与相邻隧道的日本三菱盾构并驾齐驱，共同施工在该区间隧道的上下行线。这台集隧道股份近40年研制地下施工装备丰富经验的盾构掘进机投入使用，为我国地铁盾构掘进机将进入产业化新阶段作了有益的尝试。经使用和测     

富水粉砂层中盾构穿越建筑物沉降控制技术研究

以天津地铁6号线渌水道站—双港站区间盾构法施工为背景,以控制富水砂层中盾构连续穿越建筑物导致的不均匀沉降为目的,采用有限差分软件进行数值模拟,分析盾构侧穿或下穿建筑物时产生不均匀沉降的受力情况,为施工提供理论指导;结合盾构穿越后一段时期地表和建筑物的沉降监测值,分析确定下穿该段建筑物的盾构掘进参数的准确取值范围。经数值模拟和实际监测数据分析,盾构下穿建筑物会产生不均匀沉降,但经过采取合理的施工措施未造成建筑物较大破损;在监测数据支持下,为控制沉降保证建筑物安全需要对建筑物及区间隧道薄弱部位进行地表、洞内、双液稳定性注浆加固,并提出了各项注浆加固参数。     

大直径盾构隧道紧邻下穿既有地铁施工诱发地层沉降特征分析

研究依托京张高铁清华园隧道下穿既有北京地铁10号工程,既有地铁车站采用浅埋暗挖法施工,新建清华园隧道采用盾构法施工.论文详细介绍了工程地质条件、工程空间位置关系、地层加固措施以及盾构机掘进参数,建立了下穿既有线工程中,地层、既有结构变形与盾构掘进参数的关系.结果表明:在新建隧道下穿掘进过程中,盾构机的相关操作参数(盾构...     

盾构机穿越花岗岩球状风化体时掘进参数的控制分析

本文以深圳地铁5号线民治站～五和站盾构区间为工程实例,分析地铁盾构施工时盾构机掘进参数的变化情况,并对这些掘进参数进行分析,得到盾构机穿越花岗岩球状风化体时掘进参数的变化范围。希望对类似工程的施工具有一定的借鉴作用。     

盾构隧道侧穿高铁桥梁桩基影响现场试验

由于我国高铁线路日益密集,城市地铁线路亦高速发展,地铁隧道的施工不可避免的需要穿越高铁线路,因此对高铁桥梁桩基存在巨大施工风险,而且对高铁桥梁的结构及运行的列车构成极大的安全隐患.文中通过有限元模拟进行工前风险评估及变形预测分析,并在侧穿段布设监测点进行盾构掘进动态监测,由数值模拟结果结合现场试验监测数据进行掘进参数优化,保证施工时高铁桥梁的安全.通过优化掘进参数和实时监测,控制盾构隧道侧穿施工对高速铁路桥梁桩基的变形影响,保证桥梁及上部高铁列车的安全.     

新建盾构隧道下穿既有构筑物施工的力学机理

为了研究盾构隧道下穿既有构筑物以及盾构机身施工振动对地面产生的影响规律和程度,以深圳地铁16号线下穿既有构筑物工程为研究对象,采用数值模拟软件迈达斯GTS NX,完整再现施工的动态过程,通过数值模拟计算结果和实测数据的可靠性分析,研究盾构施工掘进速度对地面沉降的影响分析、盾构隧道施工掘进压力不同对地面沉降的影响和盾构刀盘掘进掌子面产生的振动对地面构筑物的振动影响。研究表明:其他掘进因素不变情况下,掘进速度越快,掘进压力越大,地面沉降越小。盾构刀盘掘进振动对地面的影响符合相关规范,施工中应该根据实际经济预算情况,合理选择掘进参数。     

天津地铁二号线盾构施工测量技术的应用研究

以天津地铁二号线津赤路站—李明庄站区间左线盾构施工测量技术的应用为例,就地面导线、高程控制测量,联系测量,盾构机始发测量,地下控制测量,盾构机ROBOTEC导向系统初始测量及姿态测量,衬砌环片测量等六个方面的施工测量技术进行了阐述.指出在盾构施工中测量、监测技术是关键,采用的测量方法、仪器以及观测者的水平直接关系到隧道贯通的精度,总结了确保地铁隧道准确贯通必须考虑的一些细节问题.     

小净距盾构隧道近接侧穿桥桩影响分析

考虑时空效应的盾构隧道下穿既有桥桩的影响特征计算,对盾构工程风险控制研究有着重要意义.以郑州地铁1号线二期区间盾构隧道侧穿既有桥桩为例,利用有限差分软件FLAC3D,按施工过程分析了盾构施工以小净距(0.6倍隧道外径)侧穿桥桩对既有桥桩的影响.结果表明:盾构隧道以小净距侧穿桥桩,在不采取加固保护措施的情况下,盾构施工可安全穿越桥桩.     

盾构机掘进参数的关联分析与地质特征识别

为了根据掘进参数对地质情况进行判定,以天津地铁某标段隧道工程的地层条件为背景,基于施工现场盾构掘进实际测量采样数据,对盾构掘进参数和地质参数进行了关联分析,提出了根据掘进参数定性识别地质特征的方法.其中,盾构工作参数基于每转切深进行"归一化",而地质参数根据不同地层对隧道地质的贡献进行加权处理.分析发现,处理后的掘进参...     

盾构掘进施工对地表沉降变形规律分析

以合肥地铁1号线某区间隧道为工程背景,利用有限差分软件 FLAC3D建立盾构掘进施工过程三维数值模型,分析不同掘进距离条件下地表沉降及围岩变形规律,确定了盾构掘进引起的地表沉降范围,并提出相应施工建议。结果表明：地表纵向沉降范围随着开挖面的推进而不断加大,其开挖面前方有效影响范围约为洞径的3倍;地表横向沉降变化规律和Peck沉降曲线的变化大体相同,采用Peck沉降曲线能较好的预测横向沉降范围;注意控制注浆量,从而减少围岩的变形。     

新建盾构隧道下穿施工对既有矿山法隧道的影响

考虑时空效应的新建盾构隧道下穿既有矿山法隧道的特征计算,对相关工程风险控制研究有着重要意义.以郑州地铁1号线二期区间新建盾构隧道下穿既有出、入段线矿山法隧道为例,应用有限差分软件,对盾构施工所引起的土体沉降和既有矿山法隧道内力变化进行数值模拟分析.结果表明:新建盾构隧道施工完成后,隧道围岩产生非均匀分布的位移,既有出、入段线矿山法隧道上、下土体的最大沉降量为11.51 mm,既有矿山法隧道衬砌结构内力变化不大.     

软黏土中盾构掘进地层变形与掘进参数关系

宁波地铁某区间单线隧道穿越地层主要为淤泥质黏土层,上覆地层主要为砂质粉土和淤泥质土.针对2类典型的上覆地层中土压平衡盾构施工,获取了相应的地表沉降监测数据,研究地表沉降与盾构施工过程的相互关系.采用经典高斯经验公式对盾构掘进引起的地表横向沉降曲线和纵向沉降发展曲线进行拟合,得到各监测断面沉降槽宽度ix及沉降槽宽度系数K.采用平移累积高斯沉降曲线对纵向沉降发展曲线进行拟合,获得盾构掘进引起的沿线地层损失率.研究盾构掘进参数取值对地层损失率的影响.结果表明,盾构推力、开挖面支护压力以及盾尾注浆率对地层损失率的影响显著.给出类似地层中各项盾构掘进参数的参考范围.     

广州地铁五号线岩溶地区盾构隧道工程技术研究

为解决广州地铁五号线(草暖公园—小北站区间)盾构施工难题,采取以钻探为主,高密度电阻率法进行地面物探,总体探查溶洞分布情况;利用电磁波对部分加密深孔进行CT剖切面勘查,判断溶洞边界;结合溶洞注浆孔布置,进行加密钻孔,直观掌握溶洞及充填物状况,合理确定并实施了溶洞处理方案。采用了分区及跳注方法进行溶洞处理,通过盾构掘进参数优化组合和碴样分析等手段,实现盾构信息化施工。盾构施工方案有效地防治了地面沉陷,确保了盾构顺利通过溶洞群,为岩溶地区地铁盾构隧道工程提供借鉴经验。     

超近距双线隧道旁穿建筑群的信息化施工风险控制

为减轻双线盾构隧道旁穿引起的建筑物沉降,采用FLAC^3D对不同施工方案的双线隧道旁穿建筑物引起的地层沉降进行数值模拟,对实施的右线隧道变线+左线钢环内支撑+双线花管注浆加固方案的施工参数进行优化,并进行相关的工程实测分析。 结果表明:原方案造成的建筑物差异沉降为26.5 mm,远超其10 mm的控制标准;采用排桩加固或右线变线后左线钢环内支撑和双线花管注浆加固方案均能使建筑物差异沉降满足要求;优化右线盾构参数可减轻对建筑物影响;施工荷载和注浆压力是后行右线影响先行左线受力状态的主要因素,采用实时监测的信息化施工是必要的。超近距离双线盾构顺利旁穿建筑物群,相关结果可为类似工程提供借鉴。     

土压平衡盾构掘进土量平衡及参数相关性分析

土压平衡盾构掘进时,一般是通过监测地表沉降数据对土仓压力进行调整,使盾构达到土压平衡状态,但该方法过于滞后,易造成不平衡掘进状况.故分析控制土量平衡的方法使盾构掘进时处于土压平衡状态,确保开挖面土层的稳定.阐述了土量平衡中的挖土量与排土量,得出使盾构达到土量平衡状态时,控制螺旋输送机转速与推进速度的比值(N/V),并总结出盾构掘进中土量平衡控制的标准.基于合肥地铁4号线隧道工程,对现场监测数据进行土量平衡分析,同时讨论关键参数的相关性,以保障盾构施工安全.结果表明:合肥地区类似工程盾构施工时可将N/V控制在0.162附近,此时盾构对土层扰动最小;土仓压力随着N/V和刀盘扭矩的增大而减小;总推力与N/V存在一定的相关性.     

成都6号线地铁盾构下穿建筑物施工技术

本文通过对地铁盾构下穿建筑物施工技术的探究,明确地铁盾构下穿施工要求,并结合成都地铁6号线工程实际案例,提出地铁盾构下穿建筑物的掘进施工技术要点。研究表明,在条件适应的情况下,通过优化施工技术可达到理想的施工效果,更好地满足地铁工程施工质量要求。     

地下铁道SCB法扩挖双层车站结构与施工方案

为了统筹地铁区间隧道和车站施工,减少盾构施工中的非推进作业,提出在区间盾构隧道基础上扩挖双层地铁车站的结构施作方案( shield tunnel, cross-channel braced-frame, SCB),主要包括盾构隧道、横通道及框支结构等施作过程。以北京地铁实际工程为背景,对该工法的施工特点及结构特性进行了分析,对车站行车隧道几何关系、盾构衬砌的分块设计及基坑支护等关键技术进行了研究,并将其施工工期及造价与原工程施工方案进行了对比分析。研究结果表明,采用SCB法修建的车站结构及施工方案可行,并可减少投入盾构机数量,提高盾构机的使用效率,有显著的工期优势与经济效益。