新建隧道与既有隧道交叉施工分析

文章以某段新建平顶隧道开挖为例,采用Midas GTS三维有限元方法对此段新建隧道的施工过程进行数值模拟。开挖过程中,新建隧道与既有的隧道接近90°交叉,两隧道垂直距离约1.2m,新建隧道的开挖势必对既有隧道的变形及受力产生影响,与此同时,既有隧道也会对新建隧道的结构产生影响。文章对新建隧道——既有隧道互相影响进行分析,为施工提出合理建议,也为类似工程施工提供一定参考。     

新建隧道近接既有偏压隧道中锚固桩的工程机理分析

浦梅铁路武调隧道及疏解线武调1号隧道双向近接既有昌福铁路隧道,净距小、埋深浅且偏压严重,武调1号隧道明洞近接段落在距离新建隧道明洞衬砌外50 cm处,并于此处布置一排锚固桩,以隔断新建隧道对既有隧道的影响。论文对锚固桩的变形及承载进行理论分析,通过数值模拟新建隧道及锚固桩的施工全过程,根据数值模拟分析及现场监测结果,对比施工新建隧道过程中既有隧道衬砌变形产生的位移,分析锚固桩的工程机理及新建隧道施工对既有隧道产生的影响。     

新建隧道爆破施工对既有轨道交通区间隧道的动力影响分析

为研究新建隧道爆破施工对既有轨道交通区间隧道的动力影响,以重庆轨道交通9号线一期工程观音桥站施工通道为例,采用有限元数值分析法建立爆破模型,模拟既有的重庆轨道交通3号线区间隧道在爆破荷载作用下引起的振动速度及岩土应力分布情况。结果表明:新建施工通道爆破开挖引起既有区间隧道结构的振速最大值为1.38 cm/s,控制在1.50 cm/s以下;同时,对等效应力云图的分析可以看出,模拟爆破产生的应力较小。可见新建隧道爆破施工对既有轨道交通区间隧道的动力影响较小,风险可控,建议施工过程中加强对既有轨道交通区间隧道迎爆侧及拱顶位置的监测。     

公路隧道下穿对既有铁路隧道的力学特性影响研究

下穿隧道的施工会对附近既有隧道的稳定性产生影响,而CD法是一种能够很好控制掌子面变形的施工方法。基于此,文章以重庆三环高速明月山公路隧道下穿沪蓉铁路排花洞既有隧道为工程依托,采用FLAC 3D软件对既有隧道在新建隧道采用CD法施工时在不同阶段的力学特性进行数值模拟及分析,验证了依托工程中既有隧道在新建隧道开挖过程中的安全性,为类似隧道工程的施工提供有益的借鉴与参考。     

城市地铁隧道施工对上部既有隧道的影响分析

为研究新旧隧道斜交情况下新建隧道施工过程中对既有隧道结构与其周围岩体产生的扰动程度以及新建地铁隧道掘进中地面的沉降规律,依托实际工程,基于有限元数值模拟软件,通过建立三维隧道施工模型,分析了下部新建地铁隧道施工推进过程中各施工阶段对既有结构、地层变形、地面沉降的影响.实际工况模型计算分析结果表明:新建地铁隧道开挖产生的...     

新建隧道下穿既有隧道的施工影响分析

以上海市西藏南路越江隧道为工程背景,采用数值模拟的方法,对新建越江隧道下穿既有隧道(M8线)施工引起的既有隧道及地表变形进行了分析,并对纵向加固既有隧道以减小其变形的效果进行了模拟计算。结果表明,新建隧道施工中须将地层损失率控制在1%以内,以减小对既有隧道及地表变形的影响;在隧道中心埋深较大的情况下,对既有隧道采取纵向加固措施以减小其变形的效果并不明显。     

新建隧道爆破对既有隧道人员心理影响测试与分析

以新岭隧道拓宽工程爆破开挖为背景,运用现场监测等方法,分析新建隧道爆破施工对既有运营隧道驾乘人员的影响,确保既有隧道运营的安全性,并对新建隧道爆破方案进行优化。结果表明:新建隧道爆破施工控制标准应考虑爆破对驾乘人员的心理影响;高龄驾乘人员更容易受到爆破施工的影响;随着单段药量的增加,爆破施工对驾乘人员的影响亦随之增大。     

砂土中隧道施工引起近接隧道位移的试验研究

新建隧道施工对近接隧道的影响,一直是隧道设计和施工中必须考虑的问题,但现阶段对此还没有一致的认识。为了进一步研究新建隧道施工对近接隧道影响机理,设计了能够模拟隧道分步开挖的室内模型试验装置,并用该试验装置进行了砂土地层中新建隧道施工引起近接水平平行隧道位移的试验研究。试验重点研究了两平行隧道间净距、埋深对既有隧道位移的影响。通过对试验结果分析,得到了既有隧道拱顶和靠近新建隧道一侧拱腰部位的位移发展规律。试验结果分析表明,新建隧道开挖会对既有平行隧道结构产生侧向挤压效应,隧道埋深和净距对既有隧道的位移都有影响,但隧道间净距变化对位移量的影响更大。当隧道间净距大于2倍隧道直径时,新建隧道开挖对既有水平平行隧道位移的影响非常小。研究成果可为砂土地层中近距离平行隧道设计和施工提供参考。     

铁路立体交叉隧道相互影响阈值

针对铁路双线立体交叉隧道结构,通过数值模拟和回归分析等方法对不同围岩级别条件下既有隧道受新建隧道施工的影响情况进行了研究。运用数值模拟方法建立了多种净距、多种围岩条件和上跨及下穿既有隧道的工序下的力学模型,通过对48种工况下既有隧道底板变形计算结果的回归分析,得出了既有隧道围岩与道床变形预测公式,根据现有高速铁路运营期间允许的道床变形标准,对既有隧道运营不受影响的最小净距给出了建议值。同时对既有隧道围岩压力受新建隧道施工影响的变化情况进行了分析,以围岩压力变化幅度为评价准则,对铁路双线立交隧道间相互影响的净距临界值给出了推荐值。研究发现,新建隧道上跨的修建形式与下穿相比,对既有隧道影响略小。     

邻近铁路隧道爆破施工动力影响研究

文章针对新建隧道爆破施工对既有铁路隧道结构的动力影响问题,通过FLAC3D数值模拟分析了下穿隧道与既有铁路隧道相对位置不同时,新建隧道爆破施工引起既有铁路隧道的动力响应规律。结果表明:新建隧道施工至铁路隧道正中心时,既有铁路隧道底部最大振动速度为3.01 cm/s,未超过规范允许范围。因此,在下穿隧道爆破施工时,为保证既有铁路隧道的结构安全,可采用三台阶法爆破施工,从而减小最大段装药量,从本质上预防振动速度超限。     

桩基础与既有地铁隧道相互影响的研究进展

近年来城市地铁发展迅猛,其周边建筑空间的开发迅速增加,但地铁列车高速运行对周边环境稳定性要求很高,故对地铁周边新建建筑进行设计施工要求较为严苛,因此需要考虑新建建筑桩基础与既有地铁隧道相互影响。针对该问题,总结了桩基础施工对既有隧道的影响、桩基础在荷载作用下对既有隧道的影响和既有隧道对新建桩基础承载力的影响等3个方面的研究现状、工程案例及试验。同时给出了国内外不同地区隧道变形保护要求。分析发现:桩基础施工过程中不同的施工工艺对既有隧道的影响显著不同;荷载作用下桩基础对既有隧道影响理论算法及试验研究有待加强;既有隧道对新建桩基础承载力的影响较小,但仍需更多的试验和工程来验证;群桩基础对既有隧道影响问题的计算以及更加详细安全的指导、评估方法亟待完善。     

双线隧道开挖对邻近隧道影响的两阶段分析方法

随着我国很多大城市地铁隧道的兴建,大多数隧道设计施工方案都采用双线平行盾构法或暗挖法施工。在地下空间越来越拥挤的城市地区,最重要的研究问题是新建双线平行隧道对既有隧道产生的影响问题。合理预测双线平行隧道施工穿越既有隧道引起的变形是确保既有隧道结构安全和新建双线平行盾构的顺利掘进的关键。考虑新建双线平行隧道施工中对周边土层和既有隧道产生的叠加效应,提出了预测新建隧道引起的邻近隧道纵向变形的两阶段分析方法。首先,考虑新建双线平行隧道引起地层位移的不对称性,计算新建双线平行隧道开挖作用在既有隧道上引起的广义附加荷载。然后,将既有隧道考虑为Pasternak 地基上的Euler-Bernoulli梁,基于 Galerkin 法求解既有隧道纵向变形影响的基本微分方程。通过与工程沉降实测数据进行对比,验证该文提出的预测方法的合理性和结果的准确性。     

盾构隧道下穿既有隧道施工影响的三维数值模拟

地铁隧道的交叉穿越是地下工程领域前沿研究课题之一。隧道开挖施工引起地层位移进而会引起附近既有隧道或其他各类结构的变形,甚至造成灾害。结合广州地铁交叉隧道工程实例,利用三维有限元方法对新建隧道盾构施工进行建模分析,研究了交叉隧道盾构施工对既有隧道位移的影响。结果表明,由于既有隧道的存在,新建隧道盾构施工引起既有隧道产生不均匀沉降和水平位移,分布曲线均符合正态分布。     

近接既有隧道的新建隧道开挖施工力学研究

新建隧道近接既有隧道下开挖会产生复杂的应力状态。以某拟建隧道为背景,通过有限元软件研究了近接既有隧道开挖施工力学,分析了新建隧道开挖过程中的应力、应变及变形情况,为近接隧道的设计施工提供参考。     

新建盾构隧道施工对近接平行隧道的影响分析

针对软土地层中浅埋大直径盾构隧道施工对既有近距离平行隧道的影响,以上海人民路越江隧道工程为背景,采用三维有限差分数值分析方法对南线隧道施工引起北线隧道的变形和洞周土压力的变化规律进行了研究。数值模拟结果表明新建隧道施工会使既有隧道侧向受压,引起既有隧道拱腰部位产生较大的压缩变形,拱顶及仰拱部位产生较大的张拉变形。新建隧道掘进过程中,既有隧道周围土压力经历增加、减小和趋于稳定三个状态。将数值计算结果与现场实测资料进行对比分析,表明计算值与实测值基本一致。此外,数值计算还有效弥补了现场实测在土体位移分布和土体塑性区形成方面的不足,计算结果表明受新建隧道施工影响,既有隧道周围地层位移和塑性区范围都有增加。研究结果可以为浅埋大直径近距离越江盾构隧道的设计和施工提供参考。     

新建隧道开挖对小净距既有隧道结构的影响分析

运用有限元计算软件MIDAS-GTS NX进行三维隧道模型的开挖施工分析,并结合实测数据,以隧道监控量测的必选项目拱顶沉降和洞周收敛对新建隧道及既有隧道的结构影响进行分析,并对既有隧道的安全性进行评价。结果表明,在围岩物理力学性质较差的Ⅳ级围岩地区,新建隧道的开挖对既有隧道的结构安全存在一定的影响,但影响较小。     

地铁盾构隧道近距离下穿既有铁路隧道安全性分析

针对南宁地铁4号线盾构隧道近下穿既有南环线铁路隧道工程,采用三维有限元数值计算方法,分析了新建盾构隧道近距离下穿施工对地表和既有隧道结构及轨道的影响。数值计算结果表明,通过对下穿段一定范围内的盾构周边土体进行注浆加固可以有效控制盾构隧道施工对地表和上方铁路隧道的影响,能够将地表沉降、既有隧道衬砌变形及结构安全、轨道变形控制在安全范围内,为工程施工提供重要参考依据。     

小净距交叉隧道爆破振动响应研究

新建隧道从既有公路隧道上方穿过,在空间上形成交叉隧道。上下隧道最小净距为8.1 m,为评价新建隧道爆破施工对既有公路隧道结构的影响,进行了数值模拟研究。结果表明:当新建隧道在距离隧道交叉点10 m以外位置以全断面法爆破施工时,下方既有公路隧道仅受到较小的影响;当其在距离交叉点10 m以内位置以全断面法爆破施工时,既有公路隧道二次衬砌振动速度超标,而采用台阶法爆破施工时,新建隧道可安全通过。     

新建隧道穿越施工对既有双线地铁隧道的影响

某越江隧道拟近距垂直穿越既有双线地铁隧道,本文采用大型非线形有限元分析软件进行了三维弹塑性数值模拟。研究内容主要为不同净距穿越时,新建隧道施工对既有地铁隧道的影响规律。计算结果给出了新建隧道近距垂直穿越既有双线地铁隧道时的力学规律。     

新建公路隧道上跨施工对既有铁路隧道的影响研究

文章结合巴中至万源高速公路新建羊子岭隧道上跨既有襄渝铁路二线羊子岭隧道的工程实际,采用三维数值计算模拟分析了新建隧道上跨既有铁路隧道施工时围岩与隧道结构变形及内力变化规律。研究结果表明:新建隧道施工过程中既有铁路隧道结构安全;新建公路隧道技术方案合理可行。研究结果可为类似工程的设计与施工提供借鉴及参考。