出入口通道顶管近接高架桥桩施工影响

文章针对广州地铁某车站出入口通道顶管近接高架桥桩,建立有限元模型,分析工后地表竖向位移和桥桩位移,得到结论:(1)沿主干道轴线地表竖向位移主要发生于47~#、48~#桥墩之间,最大沉降约5 mm, 47#、48#桥桩表现出挡土效应,靠近顶管一侧地表略有隆起;(2)主干道高架桥桩桩顶沉降最大值约0.4 mm,匝道高架桥桩桩顶沉降最大值约0.5 mm,浅埋顶管施工对桥桩沉降的影响很小;(3)主干道和匝道高架桥桩最大水平位移均发生于桩顶,顶管两侧桥桩水平位移接近对称,横桥向为主要水平位移方向。     

浅埋大断面顶管施工引起地基变形规律分析

随着城市地下空间的不断开发利用,顶管法也在我国城市隧道施工中得到广泛应用。本文通过对深圳地铁7号线华强北站浅覆土大断面顶管施工过程中地表变形实际结果的整理分析,结合有限元分析方法,对浅埋条件下大断面顶管顶进施工过程中地表变形的规律进行研究,分析注浆压力等施工参数对地表变形的影响。通过不同影响因素的分析,发现顶管施工中土体损失是引起地表沉降的主要因素,因此实际施工中需要严格控制出土量。结果表明顶管顶进过程中由于土体损失作用,在顶管机掘进面上方地表会出现显著沉降变形,随着顶管进一步推进以及注浆压力的施加,地表沉降会逐渐恢复并出现一定的隆起,随着注浆压力的消散,地表又表现为一定的沉降变形。地表沉降主要集中在顶管施工区域,显著影响范围为2.5倍顶管宽度。     

软土地区矩形顶管施工地表变形控制措施探讨

通过上海软土地层中3个大截面矩形顶管施工实例结果分析,发现矩形顶管推进引起地表变形具有一般规律性。笔者对地表隆沉及局部变形的机理进行了深入分析,并对变形控制措施进行了详细探讨。变形一般规律:地表隆起越大,则相应地表沉降量越小;最大沉降均发生在距始发井5~10 m的范围;当顶管机经过测点后推进约25 m左右时,监测断面上各测点的沉降值已趋于稳定。掘进面的地表隆起主要受顶进推力影响,地表沉降则受土体损失控制。顶管中段的土体损失沉降比较稳定,可通过调整掘进面上方的隆起与最终沉降的量值占比来达到最优变形控制目的。     

超浅层顶管施工引起路基地层移动数值模拟

覆盖土层薄的超浅层顶管穿越路基施工引起管道周围土体移动会对路面结构造成破坏。结合实际工程,运用有限元模拟超浅层顶管穿越路基引起的地层移动和现场地表变形监测,研究了管道摩擦力、注浆率、顶推力、路面交通荷载等因素对覆盖土层变形的影响。研究表明：地层移动是先隆起后沉降,覆盖土层下部的移动速度比表层的大;地表变形的有限元计算结果和现场实测数据基本吻合;超浅层顶管施工对浅埋覆盖路基土层移动,横断面地表沉降变形在工具管纵向通过2倍顶管外径后基本趋于稳定,横向地表沉降沿侧向分布近似为正态分布,主要影响范围在顶管轴线左右两侧各1.5倍顶管外径的范围内;变形要求严格的地面下进行超浅层顶管施工,可以通过有限元分析对周围环境影响程度的评价。     

管幕预加固中近接顶管施工的三维模拟分析

管幕法隧道施工引起的地表沉降主要是由施工各个近接单管顶进引起的沉降叠加而成,顶管引起的地表沉降控制是管幕法隧道施工中的关键问题。论文分析了顶管顶进过程中管-土-润滑浆液可能的接触方式,顶进力影响因素及合理预计方法。对近接多孔顶管引起的地表沉降规律进行了分析。对管幕中近接三根管线顶进引起的地表沉降规律进行了三维数值模拟计算分析,为采取措施减小管幕顶管施工引起的地表沉降提供依据。     

大直径顶管施工的土质适用性研究

不同顶管机适用于不同的土质。借助数值软件分析不同土质参数对顶管施工造成地表沉降的变化规律,得出以下结论:泥水式顶管机主要适用于除砂卵石之外的任何地层;土压顶管机主要适用于软粘土地层;顶管在粘性土中施工,地表最大沉降随模量增大而呈线性减小,而在一定范围内随粘聚力内增加而增加;顶管在砂性土中施工,地表最大沉降分别随土体模量和摩擦角增大而减小但逐渐变化稳定。     

超大直径泥水平衡顶管时的横向地表沉降流固耦合研究

以上海一超大直径泥水平衡顶管工程为依托,基于流固耦合分析原理,利用数值模拟方法对顶管横向地表沉降进行研究。建立由顶管管片、泥浆套、施工扰动层和周围土层组成的流固耦合模型以及非耦合模型,分析注浆压力以及泥膜形成与否对地下水位和顶管横向地表沉降的影响,同时也分析了注浆与停止注浆时的地表沉降变化。实践证明,现场横向沉降实测数据与耦合结果一致,说明耦合数值模型具有可行性,可以为顶管工程的后续施工提供指导。     

浅埋矩形顶管施工地表沉降特性试验研究

随着城市地下空间的开发与利用,浅埋矩形顶管工程应用越来越广泛,顶管施工引起地表变形对上部结构的正常使用与安全产生影响.基于模型试验方法,设计了室内模型试验,模拟矩形顶管顶进过程,分析了土体扰动变形规律.试验研究表明,矩形顶管施工引起地表沉降的横向影响范围主要发生在距顶管中线2倍顶管宽度,地表隆起则主要发生在顶管管节正上...     

顶管施工顶力计算及其对地表沉降影响的分析

文章对顶管顶力的计算方式以及顸力对地表沉降的影响做了定性和定量两方面的研究分析,提出了根据顶管外径、管道长度、管土平均摩阻力、顶管迎面压力计算顶管顶力和地表沉降估计值的方法,解决了顶力计算方式的问题和顶力与地表沉降之间的问题.     

顶管施工地表沉降事故的预控管理

城市建设中顶管的应用越来越普遍,尤其是在交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下构筑物和管线复杂的市区。在软弱土层中,顶管施工导致地面沉降,具有一定的施工风险。以工程实际沉降事故为案例,分析了顶管施工导致的地表沉降原因。在此基础上,提出了顶管施工控制地面沉降的具体措施,对预防顶管施工引起的地表沉降具有一定的指导意义。     

矩形顶管在轨道交通通道中的沉降分析

相较于传统的轨道交通人行通道施工方法,矩形顶管施工具有明显优势。依托上海轨道交通L2张江高科站1号出入口矩形顶管穿越工程,对矩形顶管施工引起地表沉降的主要因素进行分析。根据朗肯主动土压力理论,确定土体扰动区范围,并基于分析设置地表沉降监测断面。监测结果表明:沿管道轴线方向上,顶管机头前方受扰动区的范围是管道截面高度的2～3倍;横向扰动范围,地表沉降并不均匀,以管道轴线中心沉降最大并向两侧逐步减小;穿越加固区时监测到地表沉降呈现锯齿状的波动现象。所研究的结论可为相关工程的设计与施工提供参考。     

顶管施工的地表沉降数值分析和顶力计算

闽江北水南调(平潭引水)工程管道施工将采用非开挖顶管法施工,穿越地层主要有淤泥质土层、中砂层及中风化凝灰熔岩。顶管顶力计算得到了4个顶进段的顶力预测值。根据已有的工作成果,将顶管施工对周围土体产生的扰动情况进行了分析总结。通过模拟顶管地表沉降并分析规律,将模拟结果与Peck公式计算结果进行对比,验证了所建模型得到的地层沉降的基本趋势,分析了不同横断面沉降幅度变化的可能原因,为该工程施工提供了设计参考。     

顶管下穿城市道路地表沉降规律分析

依托郑州市地铁8号线龙王庙站污水管道改迁工程，通过对区间11中工作井W-12～W-13范围内的顶管施工引起的地表沉降进行分析研究，得出了郑州地区顶管下穿城市道路引起的地表沉降规律。研究结果表明：顶管施工过程中，工作管到达时和通过时引起的地表沉降最大；产生地表沉降的横向影响范围为距离管轴线-10m～10m内；路面结构层可以有效限制地表沉降，使得横向沉降槽“浅而宽”;产生地表沉降的纵向影响范围在开挖面前后-10m～20m内；靠近始发端的监测点的地表沉降显著大于靠近接收端的监测点。最后，分析研究了产生地表沉降的原因，并提出了相应的施工处理措施。     

超大直径钢顶管近距离侧穿高架桩基施工关键技术

以虹桥商务区核心区(二期)管沟工程为例,结合目前国内超大直径DN4200钢顶管近距离侧穿高架桥桩基和地表沉降监测数据,分析顶管顶进引起土体损失、顶管机正面推力及摩擦力等因素对周边土体的扰动是地表及周边构筑物变形的主要原因。通过对顶管近距离穿越桩基的顶进控制研究,制订合理的施工技术方案,采取必要的保障措施。施工中地表和临近桥梁沉降因顶管机正面推力、注浆压力等因素发生波动,沉降和变形均符合变形控制标准,确保工程顺利实施。这为类似工程提供良好的借鉴经验;也为今后城市复杂环境、复杂施工工况下,城市综合管廊开发应用奠定基础。     

顶管施工土体扰动的实测分析研究

对福州某工程顶管施工期间地表位移、土体位移及孔隙水压力进行了现场监测,并根据实测结果分析研究了顶管施工的土体扰动特性。结果表明,顶管施工引起的地表位移可分为顶管到达前沉降、施工扰动沉降、管土间隙沉降及土体固结沉降四个阶段;土体位移(相对地表)在顶管机头距离监测断面5m范围内达到最大,而孔隙水压力变化比土体位移变化要及时,可通过监测孔隙水压力对施工引起的土层移动作出超前预测。     

基于FLAC 3D的顶管施工诱发地表沉降作用机理研究

顶管施工会引起地表发生沉降,严重时将导致地面建筑物的变形开裂。文章结合南昌典型的地层特性点,建立了顶管施工在三种不同管径条件下的三维有限元模型,并利用FLAC 3D软件分别对其沉降进行计算分析,得出了地表沉降量随着顶管管径变化的一般规律,可供南昌地区各类顶管施工进行参考。     

砂质粉土层类矩形隧道顶管法施工引起的地表沉降

类矩形隧道引起的地表沉降是地下工程的一个重要关注点.目前,大多数学者研究在黏土中建造类矩形隧道的地表沉降,但在砂质粉土中开挖的类矩形隧道沉降却很少受到关注.因此,以杭州轨道交通L9一期工程为例,研究在砂质粉土层中采用顶管法建造类矩形隧道时的地表沉降规律.工程采用EPB顶管-盾构双模掘进机施工,通过对施工过程中的地表沉降...     

顶管法施工对土体影响的理论分析与数值计算

为探讨顶管法施工时造成的土体扰动,以合肥市某顶管工程为背景,运用理论分析与数值模拟相结合的方法对施工时的地层应力场、位移场及地表隆沉的变化过程和分布规律进行了研究并对地表位移进行了监测。结果表明,顶管施工时管道周围一定范围内的土体会受到扰动,管道底部、腰部分别出现最大竖向拉应力、最大竖向压应力;管道上方的土体扰动区域大于下方土体,管道底部和顶部位置土体分别出现最大隆起和最大沉降,随着管道的顶进隆起值减小而沉降值增大,管道轴线远处土体的位移基本为零;地表隆沉曲线以管道轴线为对称轴近似正态分布,在掌子面前方地层表现为隆起而后方为沉降状态。     

基于动态代理模型的顶管掘进时邻近构筑物变形预测

在顶管法施工穿越既有隧道时,控制顶管掘进导致的既有隧道变形以及地表沉降对设计、施工至关重要,有必要对顶管掘进引起的既有隧道变形以及地表沉降进行预测。采用动态代理模型优化方法对顶管掘进引起的隧道水平收敛和地表沉降进行了反演预测,同时对比了动态代理模型方法和静态代理模型方法的计算准确度和效率。结果表明,使用优化后的参数得到的隧道水平收敛和地表沉降计算值与监测值较为接近,相比静态代理模型方法,动态代理模型方法所使用的样本数更少,计算效率更高。     

大直径顶管近距离侧穿高架桥桩的数值分析

顶管施工引起的地层移动和地表沉降是顶管设计和施工中备受关注的问题,本文以石井污水处理系统管网工程一石井河上游截污渠箱工程为例,采用有限元方法,对顶管隧道近距离侧穿高架桥桩的桩体侧移、地表沉降进行了数值分析研究,并采用曲线拟合方法反算桩体弯矩。结合理论计算及实测数据,对数值计算结果进行对比,结果表明采用的数值计算模型和参数取值是可行的,可用于预测后续顶管隧道施工引起临近桩体侧移、桩体受力和地表沉降结果。