盾构隧道旁穿建筑物地层沉降的数值模拟分析

某双线盾构隧道近距离旁穿一幢12层高层建筑,为合理评估隧道施工对建筑物的影响,进行了考虑盾构动态施工及排桩加固的的远端(左线)、近端(右线)以及双线均开挖后隧道横断面及建筑物沉降的FLAC3D数值模拟分析,并对工程现场进行了沉降实测。数值模拟和实测结果表明:不采取加固措施,建筑物基础靠近隧道侧的最大沉降为5.2 mm,最大水平位移达25.8mm;基地土体出现拉剪破坏;数值模拟分析结果与现场实测结果较为一致;若采用排桩加固,建筑物基础靠近隧道侧的最大沉降为2.4 mm,最大水平位移不足10mm,基地土体未出现拉剪破坏;排桩加固能有效降低围岩变形及地表沉降,有利于建筑物的保护。     

盾构隧道近距离侧穿高层建筑的影响研究

 以北京地铁盾构区间隧道近距离侧穿高层建筑为背景,采用有限元计算和现场监测相结合的方法,对新建隧道施工所引起的邻近高层建筑物的结构沉降、基础倾斜进行深入研究,分析盾构到达建筑物之前、侧穿过程及离开后3个阶段建筑物的沉降、倾斜变化规律。计算结果表明,模型的竖向位移等值线在建筑物附近有一定的突变现象,而在距离建筑物一定的距离范围外,位移等值线又逐渐过渡为平滑曲线。现场实测结果表明,在盾构到达建筑物之前的临近影响区域内,建筑物向远离隧道方向一侧倾斜;盾构侧穿过程中,建筑物向邻近隧道方向一侧发生一定程度的倾斜,直至后期稳定。盾构到达监测断面前10 m,测点的上浮量达到了最大;盾构离开监测断面约60 m后,各测点的沉降速率明显减小,并开始趋于稳定。从数值模拟计算结果与现场监测情况来看,两者所反映的规律是相一致的,为今后类似工程提供借鉴。     

隧道盾构开挖对邻近建筑物的变形影响分析

以南昌市地铁某盾构区间隧道近距离侧穿高层建筑物为依托,采用有限元计算和现场监测相结合的方法,对新建隧道侧穿邻近建筑物过程中所引起邻近建筑物沉降、倾斜以及桩基础变形进行了深入研究,分析了盾构施工扰动对建筑物及基础结构的影响规律。结果表明:盾构施工对建筑物的影响具有滞后效应,并且呈区域性,盾构侧穿建筑物过程中,建筑物测点变形在盾构开挖面到达20 m后达到最大,对建筑物影响范围约为建筑物前后30 m;桩基础变形与距盾构推进面的距离有关,距离盾构推进面越近的基础桩变形越大,而当距盾构推进面超过一定距离时,影响并不明显。该研究数值模拟与现场实测的规律基本一致,表明有限元模拟计算方法预测盾构施工对邻近建筑的影响具有指导意义。     

盾构隧道近距离侧穿砌体结构建筑物施工技术

以呼和浩特市轨道交通2号线一期工程公主府站—内蒙古体育场站区间盾构隧道施工为背景,考虑隧道-土体-基础的共同作用,运用三维有限元软件MIDAS GTS对盾构隧道近距离侧穿砌体结构建筑物进行数值模拟,分析采用深孔注浆技术后,盾构施工引起地表沉降和砌体建筑物的差异沉降,并与现场实测数据进行对比分析。模拟结果表明:采用深孔注浆加固后,地表最大沉降为9. 66mm,砌体建筑物的最大沉降为7mm,基础最大局部倾斜为0. 27‰,满足施工控制标准,证明深孔注浆加固技术可较好地控制地表沉降,保证砌体建筑物安全和正常使用。     

叠落区间施工与邻近新建建筑相互影响安全性分析

文章根据实际项目,结合项目工程进度及筹划,通过理论分析和数值模拟的手段,分析了叠落盾构区间开挖引起的地面沉降及新建项目封顶后盾构区间侧穿时其变形承受能力.数值模拟盾构掘进引起地表土体最终沉降量最大值为21.2 mm,受土体位移及变形传递的影响,建筑物的最大水平变形量为2.4 mm,最大沉降量为1.0 mm,最大差异沉降为0.1 mm,高层建筑物的倾斜值0.000 24,并与理论分析计算值相吻合,均满足建筑物变形保护要求.通过相互影响分析表明,新建项目能满足后期盾构隧道侧穿的控制保护标准,其对轨道交通盾构区间实施的影响可控.     

盾构施工对既有建筑物影响分析及安全控制技术

依据昆明地铁四号线某区间侧穿多层建筑物的工程案例,利用岩土工程领域最为通用的有限差分程序FLAC3D对地铁盾构施工过程进行数值模拟分析,并对盾构掘进造成隧道周围土体移动及地表沉降规律作出一定的分析。采取相应的加固措施可以保证盾构施工过程中既有建筑物的安全性和稳定性。现场的监测数据表明,盾构侧穿村舍时采用的减灾加固措施是合理有效的。     

盾构隧道施工对浅基础建筑物影响研究

结合深圳地铁7号线穿越4栋2层浅基础(2层烧结砖基础)建筑物,采用数值模拟的方法并与现场监测数据相结合,研究盾构施工对浅基础建筑物的影响规律。通过分析盾构掘进对地表横纵向、建筑物关键观测点沉降及建筑物基础应力的影响程度,并与现场监测结果进行对比,研究结果表明靠近隧道一侧建筑物地表沉降比远侧沉降偏大;地层软硬程度对地表建筑物沉降影响较大,尤其是软硬地层交界面位于同一建筑物下方时,会造成建筑物点沉降差异较大;数值模拟结果比监测数据偏大,在施工中可借鉴数值模拟结果对建筑物变形量进行预测是否在可控范围内。     

盾构切群桩下穿密集房屋的沉降影响研究

以深圳轨道交通L9大鹿区间切桩下穿建筑物群桩为例,通过建立桩基-沉降模型进行数值模拟分析并与自动化监测结果进行对比,验证数值计算分析的合理性并总结设计和施工中降低沉降风险的相应措施。研究得出:对建筑桩范围地层预加固可以有效减少沉降;盾构正穿建筑物引起的沉降明显小于侧穿;合理选择盾构掘进参数是控制沉降的关键。     

盾构侧穿邻近古建筑的施工影响分析 及 保护措施加固效果的研究

结合上海地铁 11 号线侧穿古建筑的实际工程,采用数值计算和现场实测相结合的方法,对国内最新型的 MJS 桩基施工预加固与新建隧道侧穿引起的邻近古建筑的沉降进行了深入研究。整个施工力学的全过程对建筑物的影响分为桩基施工扰动阶段、上行线穿越阶段和下行线穿越阶段 3 个阶段。其中先期桩基施工扰动的影响相对显著,但由于 MJS 桩的保护作用,上行线穿越影响次之,下行线穿越影响最小。计算结果表明,由于桩基施工的预加固与隧道左侧建筑物的存在,使得地表的沉降槽与传统的形式有较大区别;同时,地表的水平位移分布规律也发生了明显的变化。此外,由于隔离桩的保护,大大减少了盾构掘进对地表以及建筑物沉降的影响。现场监测与数值计算的结果对比分析也表明两者所反映的规律较一致,其数值差别较小,进而验证了数值计算方法的准确性与合理性。     

盾构隧道侧穿筏板基础变形响应与安全评估

随着城市地铁进入大规模建设阶段,地铁隧道将侧穿众多基础形式不同的既有建筑物,为了确保建筑物的安全使用及地铁的正常施工,需要在地铁隧道穿越建筑物地基基础施工前对其进行安全性评估。本文结合北京地铁十号线二期盾构隧道侧穿某筏板基础建筑物的工程实例,通过对建筑物现状调查与检测,对建筑物结构体系、倾斜及沉降现状进行评价;利用FLAC^3D软件进行数值计算,研究盾构到达建筑物前、通过及离开建筑物三个阶段的地表横向及纵向变形规律;最后综合建筑物地基基础已发生变形和盾构施工将产生的基础附加变形,依据规范提出该建筑物地基基础变形控制标准,据此来指导盾构隧道安全施工。     

地铁盾构侧穿建筑物变形分析

城市地铁穿越建筑物的情况很多,为了防止灾害事件的发生,目前普遍采用盾构法来进行隧道施工,尽管如此,盾构施工对建筑物的沉降也会产生一定的影响。文章针对天津地铁2号线东南角—建国道站区间的实际地质情况,运用有限元模拟软件建立三维数值模型,分析盾构下穿和侧穿两种工况对地表沉降的影响。分析表明,盾构侧穿会导致原有隧道周围土体向上隆起,减小地表沉降,但地表沉降范围有所增加,施工过程中应严格控制盾构的各项参数。对比实际控制点的沉降监测数据,验证了有限元模型的可靠性。     

地铁盾构斜穿建筑物桩基群施工关键技术研究

城市地铁隧道地处繁华密集城市建筑群,盾构法隧道在开挖过程中会引起隧道上方土体应力场重构,一旦处理不当极容易引发地表建筑物沉降开裂等工程事故。本文以深圳轨道交通14号线四坳区间地铁盾构斜穿老旧建筑物桩基群为研究背景,首先通过数值分析得出了盾构斜穿桩基群的沉降规律及加固范围,然后结合工程现场给出不同工况下建筑物的加固方案及盾构穿越过程中掘进参数的控制措施。通过本文提出的技术措施保障了盾构斜穿建筑物桩基群施工时地面建筑物的安全,可为后续类似工程提供借鉴和参考。     

盾构隧道近距离侧穿高架桥桩基影响分析

盾构隧道下穿既有高架桥,由地层损失引起地表沉降,对桥梁桩基产生不利影响。文中以广州地铁七号线某区间隧道采用盾构法近距离下穿市区主干道路高架段为例,通过有限元数值三维模拟分析盾构法隧道施工穿越高架桥桩引起的桥桩变形。研究表明,盾构隧道近距离侧穿高架桥桩基后,桩基的变形情况与数值模拟结果趋近一致,并均在桥梁产权单位及规范的允许变形范围内,高架桥结构安全,并根据数值模拟及工程实际监测数据,结合国内类似桥梁结构安全保护经验和相关规范的要求,对后续区间盾构隧道侧穿高架桥桩基期间的监测控制值提出了建议。     

盾构隧道穿越建筑实测及有限元分析

随着城市轨道交通的大量兴建,软土地区地铁盾构隧道穿越施工对临近建筑的影响需要进一步研究.本文以天津地铁二号线斜穿上部浅基础建筑工程为依托,利用有限元方法对该工程进行模拟分析,并将模拟结果与实测进行对比,对软土地区盾构穿越浅基础建筑造成的建筑总体沉降、不均匀沉降变化规律进行了研究,结果表明隧道穿越过程中建筑物经历先隆起后沉降的过程,随着隧道的穿越,建筑产生不均匀沉降,盾尾通过后不均匀沉降趋于稳定.     

软土地区大直径盾构对邻近浅基础建筑物影响研究

讨论了盾构施工对邻近浅基础建筑物的安全影响,以京津城际延伸线穿越浅基础建筑物长虹商场为背景,采用Midas/GTS有限差分软件,对盾构侧穿浅基础建筑物进行模拟,研究了建筑物的基础不均匀沉降、变形特征,总结了盾构施工对邻近浅基础建筑物的影响规律,为盾构施工及建筑物加固提供参考。     

盾构隧道近距离侧穿桥桩沉降分析

以交通4号线坛子口站—丁公路南站区间盾构近距离侧穿桥桩为研究对象,通过精确计算土压力来模拟施加于盾构掌子面上压力,采取三维有限元对盾构过程进行了分析,模拟了双隧道侧穿顺序对桥桩及地表沉降影响。结果表明：隧道施工先后顺序对桥桩及地表沉降影响均较小,但双隧道同时侧穿引起桥桩沉降增加了45%。施工中先盾构右侧再盾构左侧隧道引起的桥桩最大沉降为1.78 mm,地面最大沉降量为3.77 mm,与模拟结果很接近,均小于设计允许值;数值模拟方法可以为盾构施工提供参考。     

盾构侧穿邻近古建筑地表长期沉降预测与分析

 结合上海地铁11号线侧穿徐汇天主教堂的实际工程,考虑MJS桩加固及建筑物存在对地表长期沉降的影响,采用数值计算和现场实测相结合的方法,对盾构侧穿邻近古建筑地表长期沉降进行预测和分析。计算结果表明,地表长期沉降随时间逐渐增大最后渐趋稳定,而由于MJS桩加固作用及建筑物的存在,地表长期沉降槽与传统形式有很大差异,表现出明显不对称性。此外,由于MJS桩的保护,有效控制了加固区附近的长期沉降,降低了长期沉降对周围环境的影响。从数值计算结果与现场实测情况来看,两者反映的规律基本一致,可验证数值计算方法的可靠性。基于上述研究成果,讨论MJS桩加固、建筑物、扰动范围以及蠕变参数等变化对地表长期沉降的影响,可为今后类似工程提供借鉴。     

珠江口隧道水下近距离侧穿桥桩影响分析

为确保盾构隧道近距离施工过程中既有交通结构安全运营,以珠江口隧道万顷沙侧盾构段近距离侧穿凫洲大桥48、49号桥墩工程为例,建立了考虑壁后注浆、地层损失率等多因素精细化数值模拟模型,对地层加固后盾构侧穿凫洲大桥桥桩的相互作用进行安全评估,分析桩基竖向位移、水平位移、差异性沉降,结果表明：加固措施合理有效,对桥桩及桩周土体变形起到了控制作用。     

基于数值模拟盾构侧穿建筑物加固方式比选研究

盾构隧道侧穿建筑物是施工中的重难点,如何保护建筑物才能达到最好的经济技术效果是值得研究的问题。针对南昌某盾构施工侧穿既有建筑物,采用数值模拟手段对盾构侧穿建筑物的几种加固结构进行了比选分析。研究认为,采用旋喷桩和钢花管联合加固的措施对既有建筑物的保护效果最好,能满足相关施工规范要求。     

盾构隧道近接在建暗挖隧道施工变形监测分析

文章以兰州地铁2号线盾构隧道近接在建暗挖隧道施工为背景,结合地表沉降、附近建筑物沉降和地下管线沉降监测数据,对富水强风化粉砂岩和砂卵石复合地层下盾构隧道近接暗挖隧道施工变形进行了分析。结果表明：监测断面处靠近盾构隧道侧变形较大,远离侧变形较小;建筑物靠近路线外侧沉降平均值更大,为8 mm;靠近线路内侧沉降平均值较小,为3 mm;地下管线靠近盾构隧道侧沉降值最大为26mm,远离盾构隧道侧最大沉降值为10 mm。建筑物沉降值和地下管线沉降值均远小于地表沉降值,表明建筑物和地下管线均可抵消部分地层变形影响。监测数据均在设计要求之内,表明暗挖区域洞内深孔WSS注浆、盾构管片增加环向支撑等加固措施可以有效提高隧道和地层的稳定性。