浅埋暗挖隧道施工对软弱富水地层变形影响分析

为分析软弱富水地层浅埋暗挖隧道施工变形特征,以长春市地铁1号线某车站换乘通道工程为例,对注浆支护施工进行现场监测,基于流固耦合理论,采用数值模拟方法对软弱富水地层变形进行分析,得出结论:在软弱富水地层变形影响因素中地下水位高低为先决条件,注浆止水效果为辅助因素,两者共同影响围岩应力释放沉降和失水固结沉降发展及最终状态;...     

浅析富水软弱地层地铁隧道浅埋暗挖施工技术

现如今,我国的交通不断地发展,地铁建筑工程也得以广泛的发展,由于地铁主要是在隧道中进行施工,给施工人员带来巨大的困难。而地下水处理状况的等当对于浅埋暗挖隧道施工起到关键性的作用。本次详细探讨了隧道工程所采用超前引排地下水与隧道内降水措施,以期为同类地铁隧道施工提供一些参考资料以及理论依据。     

分析地铁隧道施工对地层变形的影响--浅埋暗挖法对地层变形的影响

随着社会经济快速发展,地铁建设逐渐步入了新的发展阶段。地铁隧道施工是地铁建设中的重要环节,在具体的施工过程中,对地铁隧道的施工很容易引起底层的变形。因此,要选择合理的施工方法,确保地铁施工的质量和安全。     

地铁重叠隧道上覆地层变形的数值模拟

以在建的深圳地铁I期工程重叠隧道为例,采用FLAC3D非线性大变形程序对重叠隧道暗挖四步台阶法施工引起的地层三维变形规律进行了数值模拟研究。结合现场试验断面的实测数据对比分析,得到隧道开挖过程中开挖引起的地层变形和失水引起的地层变形量值,并区分一般地层和含水、含砂地层的环境控制标准,明确了深圳一般软土地层地表沉降最大值为60mm,含水、含砂地层地表沉降最大值为120mm。同时指出,对沉降控制要求较高的地段,可采用造价较高的地表垂直旋喷等辅助施工措施减小地层变形,这已在实际工程中取得了成功。研究结果对深圳地铁后期建设和同类地层地铁施工环境控制有借鉴和参考价值,对浅埋暗挖法在富水软土地层中的推广应用提供部分理论依据。     

浅埋暗挖隧道富水砂层地层加固技术分析

暗挖施工在城市隧道建设中采用较多,实际施工中常遇到富水砂层的工况,砂层容易造成隧道管涌、坍塌等重大危险事故。本文通过对常用的砂层加固技术进行比较,以前进式注浆工艺对浅埋暗挖隧道富水砂层加固进行技术分析,以期为类似工程提供借鉴。     

浅埋暗挖隧道地层沉降控制措施研究

对西安地铁1号线西咸车辆段出入段线双连拱浅埋暗挖隧道地层沉降影响因素进行了分析,研究了超前小导管注浆及径向注浆加固在控制地层沉降中的作用,表明在特殊区段采取土体局部加固措施是必要的。     

卵石地层浅埋暗挖地铁隧道下穿楼房的保护措施及相关问题

北京地铁9号线六里桥东站～六里桥站区间左线隧道下穿莲花池长途客运站4层办公楼,下穿段为浅埋暗挖法单线马蹄形标准区间隧道,所处地层为卵石地层,现况地下水位于隧道底以下,下穿期间客运站正常运营。本文对地铁隧道区间下穿楼房的保护方案及相关问题进行分析和总结。     

径向注浆止水技术在软弱富水围岩浅埋隧道中的应用

本文以五四广场站至江西路站区间隧道为工程背景,研究在富水软弱地层进行浅埋暗挖区间隧道的关键施工技术。经过实践经验和研究得出:隧道内采用径向注浆止水能够有效解决隧道初支线状涌水的问题,并能够控制结构水平收敛和拱顶沉降在设计允许范围内。     

软弱围岩浅埋暗挖大跨度地铁隧道施工技术

结合广州地铁二号线公纪区间三线大跨度隧道(开挖跨度21．6m)施工，阐述城市地铁大跨度隧道施工方法及施工要点，对双侧壁导坑施工技术进行了较深入的探讨和研究，对大跨度隧道施工及软弱围岩隧道施工具有很强的参考价值。     

北京地区浅埋暗挖法下穿施工既有隧道变形特点及预测

 城市地下工程建设中,新建隧道近距离下穿施工对既有隧道造成的扰动不可避免。正确分析及可靠预计既有隧道变形成为目前地下工程建设的热点问题。在预测隧道开挖引起的地表位移的经验法中,Peck公式最简便,应用也最为广泛。搜集北京地区10个近接下穿工程23组数据,对既有隧道实测变形进行拟合,发现绝大多数符合Peck公式分布规律。拟合得到地层损失率为0.116%～1.183%,沉降槽宽度系数为0.93～6.76。讨论新建隧道施工工法、辅助施工方法、新建隧道与既有隧道的埋深、既有隧道刚度、新建隧道双洞间距、变形缝位置等因素对经验参数的影响,给出经验参数的修正公式。将经验参数修正公式与Peck公式相结合,为北京地区受新建隧道下穿施工影响的既有隧道变形提供一个简便、快捷的预测方法,并通过工程实例验证了预测方法的有效性。研究成果可对未来北京同类工程和其他地区近接工程设计和施工提供参考,同时对丰富同类工程数据库具有重要意义。     

浅埋松软地层管棚注浆施工引起地表沉降分析

基于 ADINA 有限元程序构建三孔框构式引水隧道洞口段的二维计算模型,分别对无支护、注浆、管棚和管棚注浆加固等支护条件下隧道施工引起地表非线性变形进行数值模拟分析,揭示不同支护条件下的地表变形响应程度,管棚注浆支护引起地表沉降值的最小,其次是管棚支护和注浆支护。利用现场监测管棚变形和地表沉降,地表和管棚变形得到有效控制。研究结果表明,管棚注浆支护在浅埋松软地层隧道施工中取得良好的支护效果,从数值计算理论层面上,浅埋松软地层隧道采用管棚注浆技术是可行的,监测结果也验证管棚注浆支护技术的有效性和可靠性。     

浅埋暗挖隧道管棚变形监测及受力机制分析

在土江冲隧道进口段采用应变计对管棚纵向变形进行监测，根据现场测试结果分析管棚在隧道开挖过程中的受力特性，讨论管棚的作用机制。对管棚的刚性固定端Winkler弹性地基梁模型进行改进，建立浅埋暗挖隧道管棚受力的弹性固定端双参数弹性地基梁模型，推导出管棚的扰度方程及应力、应变计算公式，提出求解方法。将弹性固定端双参数弹性地基梁模型应用于土江冲隧道管棚作用机制的分析，计算结果与实测结果吻合较好，说明采用弹性固定端双参数弹性地基梁模型分析管棚受力特征是可行的。     

浅埋暗挖隧道近距施工引起的上覆地铁结构变形分析

 北京地铁4号线宣武门站分离式双洞隧道近距离垂直下穿既有2号线地铁车站。从整体变形和单个块体位移2个角度对既有车站实测位移进行分析,得出浅埋暗挖隧道近接施工分步开挖过程中上覆地铁结构的变形规律：(1) 既有地下结构整体沉降符合Peck曲线变形规律,而2个变形缝之间的块体结构位移则以转动为主,呈现刚体运动特征;(2) Peck公式拟合得到的地层损失率为0.118%～0.187%,其大小与既有地下结构是否存在、开挖断面大小无明显联系,而与新建隧道支护体系架设时机及刚度密切相关;(3) 拟合得到沉降槽宽度系数为2.44～3.87,为相同埋深天然地层的1.05～1.62倍,沉降槽宽度系数与支护体系刚度无关,而与工前地层加固、既有地下结构的存在有关,且其大小与开挖面积基本呈线性关系。研究结果可为类似工程提供借鉴及参考。     

重叠隧道盾构施工对先建隧道影响模型试验研究

针对软土地区重叠盾构隧道施工中,由于不同开挖顺序及不同推进速度下既有隧道位移和内力变化规律,设计了4组模型试验,试验结果表明,先上后下施工时,下线隧道的施工引起上线隧道纵向的沉降,且上线隧道管片环向内力发生偏转,拱底两侧内力变化最大;先下后上施工时,上线隧道的施工引起下线隧道纵向隆起,且下线隧道管片环向内力发生偏转,拱顶两侧内力变化最大;不管何种施工顺序,都会引起隧道纵向附加内力,但纵向内力表现为波动性和临时性。从纵向位移及既有隧道的内力改变来看,先下后上施工顺序的安全性优于先上后下的施工顺序。在重叠盾构隧道施工过程中,既有隧道的附加变位和内力值均随着推进速度的增大而增大,并且推进速度的影响范围也相应增大,所以在施工期间,应合理控制盾构机的推进速度,以免对近接既有隧道的结构安全造成较大的影响。     

重叠隧道的施工力学研究

由于地下空间的不断利用，出现了重叠隧道。这种形式布局的隧道在第1孔隧道完成之后，引起了地层内初始应力的变化，而且由于地层中已有一个相邻的已衬砌隧道，地层的刚度条件不再与单孔隧道的垂直轴对称，第2孔隧道的修建又要对已建的第1孔隧道发生影响。应用ANSYS程序对深圳地铁1期工程中的3种典型的重叠断面的计算表明：重叠隧道地表和拱顶下沉及两隧道间土体的稳定难于控制，上面第1孔隧道易发生结构整体下沉。     

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。     

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。     

洞室变形引起的双护盾TBM施工事故风险分析

 当前TBM在深埋隧洞施工中的应用越来越多,由变形引起的TBM施工事故也越来越普遍,因此很有必要对变形引起的TBM施工事故进行风险分析。采用收敛–约束法并结合风险分析理论,考虑洞室的掌子面和护盾后方支护的效应,对围岩作用在护盾上的压力进行计算;同时,根据作用护盾上压力大小判断洞室变形对TBM施工的具体影响,把事故的后果分为5个等级,根据后果等级结合发生的概率提出TBM施工变形风险评价矩阵,然后结合现有的风险接受准则即可确定风险等级。最后,采用研究成果对南水北调西线某段双护盾TBM施工进行风险评估。