砂卵石地层中洞桩法施工对地表沉降的影响

地铁车站常采用PBA工法施工,但目前针对采用单层5导洞PBA工法进行地铁车站施工的研究还比较缺乏。依托某地铁车站工程,对施工过程引起的地表沉降值、沉降速率、不同施工阶段沉降占比及不同施工阶段转换过程对地表沉降的影响进行了研究,同时利用有限元软件ABAQUS进行了数值计算研究,最终得到采用单层5导洞PBA工法施工地铁车站过程中地表沉降发展情况、地表沉降槽成槽规律以及应严格监控的施工阶段,为今后类似工程的施工积累了一定的经验。     

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。     

地铁车站洞桩法施工方案对比研究

以北京地铁7号线桥湾站工程为背景,采用FLAC3D数值模拟的方法,通过监测数据分析不同洞桩法(PBA工法)施工对地表沉降和初支受力的影响,以确定PBA工法施工地铁车站的最优方案。研究分析表明:开挖1层导洞的施工方法能控制地表沉降且地表影响范围较小,但开挖车站底部时的隆起较大;开挖双层导洞的顶拱初期支护弯曲应力稍大;导洞开挖阶段和扣拱阶段占地表总沉降量的90%左右,其他阶段引起的沉降较小。     

砂卵石地层不同形式PBA工法施工引起的地表沉降对比分析

为了研究北京地区典型砂卵石地层条件下PBA施工对地表变形影响及不同PBA施工方案的优劣性,以北京地铁16号线甘家口站工程为依托,使用Abaqus有限元软件对2种不同形式的PBA工法(以下简称2种工法)进行数值计算,同时对现场监测数据进行分析。以2种工法的数值计算结果为基础,对2种PBA工法和现场监测数据就施工引起的最大沉降值、沉降速率、不同施工阶段沉降占比进行了对比。结论如下:1)2种工法施工引起地表沉降的发展趋势相近;2)在北京典型砂卵石地层中,相同跨度的PBA工法暗挖车站,洞桩法施工在最终沉降值上明显优于传统8导洞洞柱法,其最大沉降值仅为后者的1/4;3)2种工法施工引起土体位移的区域相差较大,其中洞柱法引起的土体位移呈漏斗状,自下而上扩散,洞桩法引起的土体位移呈哑铃状。研究结果可为类似条件下地铁车站的设计、施工提供借鉴与参考。     

洞桩法施工对地表沉降影响的数值模拟及实测研究

以北京地铁6号线西延工程廖公庄站的洞桩法(PBA工法)施工为工程背景,利用FLAC 3D数值模拟软件对车站PBA工法施工过程中引起的地表沉降进行了数值模拟分析,同时选用具有高精度、自动化程度高的精密仪器静力水准实时监测系统进行监测,并把模拟数据与基于静力水准实时监测技术得到的监测数据进行对比分析。研究表明:数值模拟结果和实测数据大体相似,即在车站的整个开挖过程中,地层沉降主要发生在导洞开挖过程,大约占总沉降的71%;在导洞开挖过程中对地表沉降影响最大的阶段是在上导洞开挖阶段,沉降值达到了31mm;扣拱阶段是导致地表沉降加大的另一个重要工序。     

新建地铁车站长距离密贴下穿既有隧道方案比选及实测变形分析

城市轨道交通建设中,由于线网规划密集、建设先后顺序不同,新建车站施工不可避免会对既有隧道产生影响。北京地铁15号线奥林匹克公园站下穿既有大屯路公路隧道,如此大断面平行长距离密贴穿越在国内尚属首次。为保证既有大屯路隧道的正常使用,需要选择合理有效的开挖方法。本文采用数值模拟方法,分析PBA八导洞法、PBA六导洞法、暗挖三导洞法以及暗挖四导洞法四种工法施工引起的地表及大屯路隧道结构底板变形。综合考虑既有隧道最大变形、差异沉降、造价和工期,确定暗挖4导洞1、4导洞先开挖法为最优施工方案,实测变形验证了计算有效性。研究结果可为类似工程提供借鉴和参考。     

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。     

合并式PBA法中导洞顶纵梁及二衬扣拱技术

随着城市地下轨道交通的不断建设,在用暗挖法修建地铁车站时,偶尔会受到经济、既有构筑物的影响,而无法修建常规类型的PBA车站,因此出现了中部导洞合并式PBA车站。但该类车站的设计、施工均较少见,目前对其施工方法尚无统一定论。因此介绍了中部导洞合并式PBA工法顶纵梁及二衬扣拱施工技术,阐述了该工法的施工工艺、施工要点及相应的质量控制措施,并结合工程实例加以说明,进而验证了这一新型施工技术的优势与可行性。     

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。     

PBA工法中导洞尺寸优化分析研究

PBA工法中导洞的作用是为竖向支撑体系的施工提供施工作业面,其结构形式、尺寸与边桩、中柱施工密切相关。其中导洞尺寸如果过大或过小都会对PBA工法产生不良后果,因此导洞尺寸的选择极为重要。以北京地铁6号线花园桥站为例,应用三维有限差分方法(FLAC3D)研究了不同导洞尺寸条件下地表沉降与初期支护力学行为的影响。研究结果表明:导洞尺寸越大,所引起的地面沉降也越大,且影响范围也越大;导洞初支与拱部初支随着导洞尺寸的变大,所承受的弯曲应力就越大。因此,要求导洞应尽量减小尺寸,并进一步提出了导洞尺寸选择的原则。该研究结果对PBA工法导洞的优化设计与施工具有一定指导意义。     

盾构隧道扩建地铁车站地表沉降预测及分析

 广州市轨道交通6#线东山口站左线站台隧道采用盾构先行过站后扩挖方案修建,地面环境复杂,且建筑物桩基所处地层含水量高、孔隙比大,盾构隧道扩挖施工易引起较大地面沉降。应用数值模拟方法对扩挖施工诱发地层失水引起的地表沉降以及现场扩挖施工变形控制措施的实施效果进行预测,并且运用叠加原理将得到的最终地表沉降与实测数据进行对比分析。结果显示：地层失水沉降及扩挖施工沉降比例为2∶3;盾构隧道台阶法扩挖上台阶施工地表沉降量较大,两台阶两部与两台阶四部扩挖法地表沉降差别不大,盾构扩挖法修建左线站台隧道最大地表沉降为右线CRD法站台隧道的65%;拱部大管棚、袖阀管注浆复合超前预支护增加了地表沉降槽宽度,减小了地表沉降量及倾斜;盾构轴线偏移方案减小了围岩塑形区范围,更好地发挥拱部超前预支护的效果。     

黏质黄土地层高铁隧道变形控制基准研究

黄土隧道具有埋深浅、开挖时变形量大、稳定性差的问题,下穿既有建构筑物时,给地表建构筑物的安全带来巨大的影响,需保证开挖过程中变形在规范规定的范围内。针对黏质黄土地层高铁隧道开挖过程中的拱顶及地表变形规律进行分析,结合现场实测数据的分析,得出黏质黄土地层中隧道的沉降量与埋深及开挖方法有直接关系,相同的埋深下地表沉降与拱顶沉降有着显著的线性关系,其比值与施工方法的相关性不大。进一步得出了基于地表沉降控制要求的黏质黄土地层高铁隧道施工变形控制基准：S_v=[δ]/i_H,可供类似工程进行变形控制提供依据。     

郑西客运专线铁路张茅隧道近饱和黄土体初期支护应力变形特征研究

 黄土的特性是其工程性质受含水量的影响很大,郑西客运专线铁路张茅隧道穿越含水量20%的近饱和黄土体,施工难度大。通过系统分析张茅隧道的施工地质条件,确定具有针对性的隧道开挖步序。针对施工需要快速封闭开挖面的特点,结合隧道断面规模特征,研究三维非接触变形观测方法,对开挖后初期支护的拱顶下沉和两壁收敛等特征变形量进行现场长期测试;结合布置在初期支护上的土压力盒与表面应变计的测试,对初期支护的土压力特征和表面接触力特征进行研究,获得近饱和黄土体在三台阶七步开挖条件下的变形和应力特征,总结出该类开挖施工方法下黄土隧道初期支护的极限变形量指标特征,为类似工程提供参考。     

大断面黄土隧道沉降突变段施工处理技术

结合郑西线贺家庄隧道沉降突变段的施工处理情况,阐述了预留核心土法开挖黄土隧道施工工艺、大断面黄土隧道施工技术措施及应注意的问题,指出大断面黄土隧道施工中应加强监控量测,重视气候及地质对隧道施工的影响。     

膨胀土条件下隧道下穿既有地铁车站CRD开挖工法优化

为保证膨胀土条件下新建隧道施工和既有结构的安全,以合肥地铁5号线下穿既有地铁车站工程为依托,考虑膨胀土胀缩性及裂隙性等不良特性,对其采用了袖阀管注浆加固方法.基于CRD工法的开挖工序和循环步距提出了不同优化方案,并通过PLAXIS3D岩土有限元软件,模拟了计算隧道及周边地层的受力和变形,选择出了最优方案.该研究表明:不...     

地铁“先隧后站”车站基坑施工力学效应分析

为了解“先隧后站”法先期隧道施工产生的土体扰动对后期地铁车站基坑开挖的影响规律,以厦门地铁2号线高林站工程为依托,根据工程经验考虑4种地层损失率η,通过数值模拟先盾构隧道后明挖法扩建地铁车站基坑开挖过程,研究基坑开挖破除隧道前后基坑变形及围护墙内力变化规律。计算结果表明:地表沉降和墙体侧移及内力分布规律基本不变,但极值存在一定变化;对于地表沉降极值η为0.5%、1%和2%时的比无隧道时(η=0)分别增大15.8%、12.6%和10.7%;对于围护墙侧移,η从0.5%增至2%,极值增幅约4.1%;先期盾构隧道施工力学效应不利于后期基坑开挖。为克服这种不利效应,现场提出了一套基坑土方开挖及管片拆除的施工方案,实践表明采取的方案可靠,基坑安全稳定。     

盖挖法施工在黄土隧道施工中的应用

针对贺家坪2号隧道特殊的地形、地质,以及套拱出现推移现象和洞顶地表出现裂缝的情况,采取了盖挖法通过黄土双连拱隧道的设计方案,根据合理开挖方法及支护参数顺利通过了病害段落,为黄土双连拱隧道设计、施工积累了宝贵的经验。     

浅埋暗挖法隧道穿越房屋沉降控制应用分析

结合深圳地铁5号线百鸽笼站-布心站区间工程,介绍了采用浅埋暗挖法加固的施工图设计及施工工艺,对施工过程中房屋沉降进行了分析并提出房屋沉降控制方案,从而明显改善隧道内止水效果,成功解决了隧道地表及建筑物沉降问题。     

盾构法和浅埋暗挖法结合建造地铁车站的模型试验

 针对目前国内区间盾构施工和车站施工工期矛盾的问题,提出盾构法和浅埋暗挖法结合建造地铁车站的新方案。通过1∶10大比尺模型试验研究,介绍模型地层、开挖方案和支护方案的模拟,比较真实地再现新型车站的施工过程。得到盾构管片应变、收敛变形和洞周土体变位在整个车站施工过程中的变化规律。试验结果表明在模型地层构造和地应力的条件下,采用试验中的施工开挖方案和支护方案能够保证车站洞室在整个施工过程中的安全稳定,证明提出的新型车站施工技术是可行的。     

广州地铁某暗挖隧道段基坑监测变形分析

针对广州市地铁某暗挖隧道段基坑的地质情况和施工要求,制定了车站基坑监控量测方案,并对地表下沉,地表建筑物下沉及倾斜,暗挖隧道拱顶下沉,暗挖隧道净空水平收敛,钢拱架钢筋应力及爆破震动效应进行了监测分析,以便及时掌握开挖支护期间结构的稳定性及施工期间对周围环境的影响。