考虑上浮效应的盾构下穿对既有隧道影响研究

新建盾构隧道下穿会对上部既有隧道产生扰动,并可能使隧道产生结构病害。由于盾构管片重量远小于相应开挖土体重量,新建隧道的上浮效应会对既有隧道产生影响。基于两阶段分析法提出考虑新建盾构隧道上浮影响的隧道下穿引发既有隧道纵向变形计算模型,并利用现场实测数据进行验证。结果表明：考虑上浮效应的理论计算结果与实测数据较为吻合;控制新建隧道上浮量或减小新建隧道直径可有效减小由于上浮效应造成的既有隧道隆起变形。研究成果可为全面合理评估隧道下穿对既有隧道的影响提供依据。     

地铁盾构隧道下穿城市道路路基沉降特征分析

为了研究地铁盾构下穿对既有城市道路的影响,以天津地铁7号线下穿既有道路为例,利用Midas GTS有限元软件模拟分析盾构下穿道路路基过程中的沉降特征,结果表明:沿隧道掘进方向,沉降呈抛物线分布,越靠近路基中心沉降越小;垂直于隧道掘进方向会出现80m左右的U形沉降槽,穿越期间产生的累计沉降占路基总沉降值的80％左右;最终...     

超大直径盾构隧道近接穿越条件下克泥效工法对土体及既有结构变形特性影响的研究

超大直径盾构隧道近接穿越施工时,盾体通过阶段上覆土体变形规律及上覆既有建（构）筑物变形控制是目前地下交通工程建设中亟待解决的关键科学问题。采用现场原位监测,揭示了盾体环向间隙克泥效压注对盾构施工影响范围内土体变形的影响规律;结合上海北横通道新建工程Ⅶ标段15.56 m级超大直径盾构隧道近接穿越地铁10号线工程实例,对克泥效工法的上覆建（构）筑物沉降控制效果进行了分析。结果表明：在砂质粉土层中进行盾构法施工时,压注克泥效可有效减小盾体通过阶段地表位移量及地表沉降速率,同时可辅助减小地表工后总位移量;盾体通过阶段地表位移量、地表沉降速率及地表工后总位移量与克泥效压注量近似呈线性负相关;在盾构近接下穿既有隧道施工时,采用克泥效工法可显著提高盾体上方建（构）筑物的隆起量,使建（构）筑物变形控制在-20～+20 mm范围内。以上研究结果有助于推进超大直径盾构隧道近接穿越施工对地表及上覆建（构）筑物变形影响的定量研究,为沿海软土地区相似工况条件下克泥效工法的应用提供依据。     

上海西藏南路越江隧道下穿运营地铁隧道变形分析

上海西藏南路越江隧道西线穿越既有轨道交通M8线下行隧道工程为国内外首次大直径泥水平衡盾构近距离下穿地铁隧道.介绍了设备材料控制、掘进参数选择、补注浆、实时监测等施工措施.对穿越过程中既有隧道的变形特点进行分析,结果表明,切口进入投影区～盾尾进入投影区期间,M8线沉降占穿越过程总沉降量的2/3.指出管片拼装期间产生了绝大部分的地层损失,且施工期间盾构停推也是既有隧道沉降的主要原因.     

盾构近距离下穿矩形顶管隧道施工变形规律研究

呼和浩特地铁2号线盾构隧道下穿海亮广场人行过街通道是全国首个盾构下穿矩形顶管隧道的工程案例,没有相关工程经验可以借鉴,下穿引起的矩形顶管隧道纵向变形等理论问题尚不清楚,有待进一步研究。为此,本文以该工程为背景,通过现场监控量测和数值模拟,对盾构隧道近距离下穿施工引起的矩形顶管隧道纵向变形规律进行研究。主要得到以下成果:新建盾构隧道施工引起的既有矩形顶管隧道结构沉降,单一隧道穿越后,用Peck公式拟合得到的沉降槽曲线符合高斯分布,两条隧道穿越后,用双Peck公式拟合得到的沉降槽曲线接近"W"型;矩形顶管隧道结构最大沉降值为17.02 mm,最大沉降点的位置位于盾构隧道正上方;对矩形顶管隧道管节错台影响最大的部位是盾构下穿位置,距离盾构隧道越近,错台量越大;管节张开主要发生于沉降槽曲线的反弯点与最大沉降点,在"W"型沉降槽曲线中存在多处张开量较大的情况,因此,在新建盾构隧道施工过程中应准确确定既有结构沉降槽曲线的反弯点和极值点,并进行及时加固处理,确保既有矩形顶管隧道结构安全。     

正线盾构隧道近距离下穿出入线隧道影响研究

采用数值模拟与现场监测的方法,对正线盾构隧道近距离下穿出入线区间隧道产生的影响进行了分析。结论如下:1)在南宁地区硬塑状含卵(砾)石黏性土地层,既有隧道未铺轨、采用隧道周边注浆预加固措施下,正线盾构隧道近距离下穿施工方案可行;2)隧道沉降分为"超前沉降阶段,盾壳支撑阶段,盾尾脱出、变形再次加速"3个阶段;3)穿越施工对管片净空收敛未产生明显影响,管片错台与渗漏水多发生在环间,环内错台与渗漏水现象不明显。     

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。     

盾构区间近距离下穿既有隧道施工控制案例研究

新建隧道近距离下穿既有盾构隧道,容易引发既有隧道不均匀变形等问题。以某市7号线汤—巨盾构区间近距离下穿既有2号线隧道为工程背景,根据盾构区间隧道结构特点、下穿隧道地质条件以及与下穿隧道的位置关系等因素,同时结合盾构机性能,通过加强控制盾构掘进参数、渣土改良、出土量控制、盾构纠编、同步注浆、二次注浆及改善盾尾刷密封性能等措施保证盾构机安全连续通过。经检测数据分析表明,上述的加固措施与方案可以有效地控制施工安全,保障盾构区间近距离下穿既有隧道的顺利实施。     

新建隧道斜交下穿既有盾构隧道的变形分析

随着轨道交通的迅猛发展,地铁隧道之间相互穿越不可避免,既有地铁结构随着新线施工的附加变形发展规律成为目前地下工程建设的热点问题。本文结合北京某浅埋暗挖法隧道斜交下穿既有盾构隧道工程的施工和监测,分析了斜交下穿施工各阶段既有盾构隧道的变形规律,提出既有盾构隧道沉降理论公式,并且基于提出的理论公式及沉降实测数据进行拟合分析,得到既有盾构隧道沉降曲线的地层损失率为0.013%～0.948%,基本处于天然地层数值范围内的较低水平。增大拱脚受力面积的施工辅助措施对控制地层损失率有一定作用,既有盾构隧道沉降槽宽度参数为1.13～16.96,远大于天然地层数值,根据拟合值及以往地层经验参数给出穿越各阶段既有盾构隧道的沉降公式的相关参数的建议值。通过监测数据分析发现,穿越施工既有盾构隧道变形以沉降为主,呈现“双凹槽状”纵向柔性变形特征,且主要发生在上台阶穿越施工期间,水平位移相对较小,盾构隧道椭圆度变化与竖向净距有一定关系。     

双线盾构隧道二次注浆对既有隧道结构影响研究

基于合肥市轨道交通2号线东延线三护区间平行下穿既有地铁2号线工程,采用FLAC3D软件构建盾构隧道精细化模型,分析不同二次注浆压力下盾构隧道下穿时对既有隧道结构沉降的影响。研究结果表明：二次注浆对既有隧道结构沉降有着显著影响,且注浆压力越大,影响效果越明显,为保证既有隧道结构的安全,注浆压力不宜过大,二次注浆压力应控制在0.3～0.4 MPa;二次注浆浆液配合比为水泥∶水玻璃∶水=0.5∶0.5∶1.0;盾构隧道下穿过程中,既有隧道结构最大沉降值与模拟值基本一致,且二者均呈减小趋势。研究结果可为新建盾构隧道下穿既有隧道结构设计提供一定的工程参考。     

盾构隧道近接下穿既有隧道地层变形分析

以深圳地铁12号线盾构下穿隧道为研究背景,通过数值模拟分析了盾构掘进过程中地层变形。较坚硬地层盾构下穿施工,地表沉降值不超过1 mm。既有隧道削弱了掘进对地表变形的影响,导致地表沉降曲线在既有隧道位置出现回升。     

盾构穿越软土双圆地铁隧道的变形实测分析

为研究新建盾构穿越软土地区运营双圆地铁隧道过程中既有隧道结构的变形特征,依托上海新建轨道交通14号线云山路站—蓝天路站区间盾构近距离下穿运营中的地铁6号线双圆隧道工程,对既有双圆隧道结构的实时监测数据进行分析,并结合施工过程中的关键控制参数调整,展开探讨。结果表明,新建14号线下穿既有地铁6号线的过程中,既有地铁双圆隧道结构隆沉控制在±2 mm内,满足施工要求,证明了施工控制措施的合理性和有效性。根据穿越过程中的实际施工控制参数,明确了类似工程施工过程中应关注的关键技术参数,即合理设置土仓压力、盾尾注浆量可有效控制施工过程对既有隧道结构变形的不利影响,为后续类似工程提供参考。     

粉砂敏感地层盾构隧道下穿既有运营铁路的设计与施工

杭州地铁6号线一期工程SG6-7标中医药大学站～伟业路站区间为目前世界上穿越风险点最多最密集的盾构掘进隧道。该区间段左右线在下穿既有运营铁路沪昆绕行线处地质受扰动易液化,沉降控制要求高、安全风险高,若出现不均匀沉降将造成重大损失。施工过程中制定针对性专项方案,较好地解决了上述盾构穿越难题,保证了运营铁路的安全,盾构顺利掘进。     

地铁盾构穿越京哈高速路基与桥桩施工技术

为确保盾构隧道安全地下穿运营的京哈高速,避免下穿过程中引起地层沉降超限,从而影响京哈高速安全、稳定运营,通过设置试验段掘进和采用有限元数值模拟技术,分析了盾构下穿京哈高速填方路基和南大沟大桥时的变形情况,得出了隧道开挖过程中既有结构的变形规律。研究结果表明,在盾构隧道下穿京哈高速时,采取适当调整盾构掘进参数和做好盾构管片脱出盾尾后的二次补充注浆等措施,可较大幅度地减少地层沉降,把结构变形值控制在允许范围内,确保既有线的安全运营。     

管廊隧道开挖对上覆在建深基坑影响的三维有限元分析

以沈阳某盾构法综合管廊隧道下穿在建盖挖顺做法基坑为工程实例,在对工程实测数据进行分析基础上,利用小应变硬化本构模型进行三维有限元数值模拟研究,分析了盾构隧道下穿在建基坑引发的围护结构位移、水平支撑变形和基坑内既有结构变形。研究表明,利用小应变硬化本构模型可对盾构隧道下穿在建基坑问题进行较好的模拟;盾构隧道下穿基坑将引发围护结构顶部产生差异沉降;基坑内已施工完成的结构和水平支撑将发生"两边沉降大,中间沉降小"的上凸型变形;合理设计的立柱可有效控制盾构下穿引发的水平支撑沉降。     

超大直径盾构下穿棚户区沉降控制技术研究

超大直径盾构下穿老旧棚户区微扰动施工控制是地下工程实践中面临的重要难题。本文以武汉地铁8号线黄浦路站—徐家棚站区间盾构下穿棚户区项目为工程背景,首先对提出全断面粉细砂层注浆加固工艺并进行浆液配比实验给出最佳浆液配比,并对盾构施工过程进行实时监测监控,根据工程具体情况对盾构机下穿掘进参数进行分析,最后提出超大直径泥水盾构穿越棚户区施工的控制措施。研究结果表明:袖阀管注浆加固工艺对超大直径盾构下穿的老旧棚户区具有较好的保护作用,现场试验确定最佳水灰配比为0.8∶ 1;盾构穿越过程中地表沉降纵向变化呈近似U型分布,横向变形出现明显沉降槽,加固棚户区老旧结构基础最大隆起值为15 mm,建筑结构整体先隆起后减弱,且沉降值控制在15 mm以内;盾构机总推力和刀盘扭矩、盾构机总推力和土舱压力、出土率和土舱压力具有变化规律一致性。研究结果为揭示超大直径盾构下穿老旧棚户区施工过程对地层和地面建筑结构的影响规律提供参考和依据。     

盾构隧道下穿既有隧道地面变形分析

以郑州地铁工程为背景,研究盾构隧道下穿既有隧道引起的地表变形。基于地层沉降经验公式——Peck公式的预测结果,结合施工现场监测数据分析结果,将两者进行对比,从而得到地表沉降监测断面的累计沉降曲线,与Peck经验公式计算得到的沉降槽曲线变化规律相同,符合地表沉降变形规律,即微小沉降阶段、急剧沉降阶段、缓慢沉降阶段、沉降稳定阶段。可以通过该理论预测更好地控制隧道沉降和收敛变形,保持均衡、连续的盾构推进,减少因盾构停顿造成的地面、隧道沉降。     

盾构近距下穿既有线地层力学响应和变形特性分析

为解决盾构始发近距下穿既有线沉降控制难度大、施工安全风险高等难题，以某区间盾构近距下穿既有线为例，利用有限元建立近距下穿既有线数值计算模型，分析盾构下穿施工过程中地层力学响应和变形特性及对既有线的影响，模拟注浆加固效果，结论表明：盾构下穿施工过程，对既有应力影响较小，注浆时既有线随盾构掘进的沉降曲线较为平稳，注浆对位移有一定的控制作用，研究为盾构掘进提供科学依据与参考。     

热力管线盾构隧道下穿铁路区地表沉降影响研究

盾构隧道下穿既有铁路掘进施工会引起地基变形及轨道不均匀沉降问题,影响隧道施工和铁路安全运营。为研究盾构隧道掘进过程中对地表变形的影响,依托热力管线下穿京铁路线工程开展研究,采用离心机试验模拟了盾构隧道施工过程中对地表变形的影响。研究结果表明,盾构施工对路基的影响主要集中于25 m范围内,超出该范围的影响可忽略不计;盾构施工过程中,下穿铁路前,路基沉降占整个施工过程引起沉降变形的36%左右,下穿后约占64%;以盾构下穿铁路铁线15 m为界,15 m之前,掘进方向左侧路基沉降大于右侧;15 m之后,掘进方向右侧路基变形大于左侧。研究可为相关工程提供科学依据。     

盾构隧道下穿地下直径线保护措施设计及分析

北京地铁16号线木樨地站-达官营站区间下穿京九铁路、北京地下直径线,盾构穿越存在较大风险。根据穿越情况,提出了铁路沉降控制标准。对木达区间穿越地下直径线进行了加强措施设计,在施工风险控制措施的基础上,建立了盾构下穿京九铁路、地下直径线的三维有限元分析模型,分析了不同模拟施工步下竖向位移变化规律。通过三维数值计算,京九铁路、地下直径线U型槽结构位移满足控制标准,且尚有位移余量,结构处于安全状态。研究结论可为类似工程提供一定的借鉴与参考。