地铁隧道暗挖施工地表沉降模拟分析

浅埋暗挖法施工往往会引起不同程度的地表沉降,如何正确预测沉降值对地铁施工安全具有重要意义。本文以北京地铁６号线某区间工程为例,通过现场实际量测数据和ＦＬＡＣ^３Ｄ的数值模拟对浅埋暗挖隧道施工引起的地表沉降进行详细分析。结果表明：ＦＬＡＣ^３Ｄ的数值模拟结果与地表沉降实测值相近,地表沉降会经历微小变形、急剧变形、缓慢变形至稳定３个阶段,其中,沉降主要发生在开挖面通过阶段,合理的数值模拟计算能够大致预测施工引起的沉降,并以数值模拟结果为类似工程提供指导和建议。     

穿越既有线暗挖地铁隧道施工支护结构内力监测及分析

针对北京地铁4^#线西单站暗挖隧道工程,制定了支护结构内力监测方案.通过钢拱架轴力的监控量测,掌握施工过程中初期支护结构内力状态的动态变化以及对隧道变形和结构稳定性的影响并及时反馈,为判断隧道安全稳定提供了参考数据.     

浅埋暗挖地铁隧道衬砌的力学行为分析

为了了解软弱围岩下的浅埋暗挖隧道的衬砌的力学行为,利用大型的商业有限元程序ANSYS,分析在既有设计方案及支护条件下地方的衬砌的力学行为.本文在建立荷载—结构模型中的主动荷载加被动荷载模型基础上,给出衬砌的内力并验算其承载能力.并为同类地质条件下的隧道设计与计算提供一个可行的参考.     

深圳地铁浅埋暗挖隧道地层变形分析

地铁隧道施工扰动地层，必然造成相应的地层变形，并且在不同条件下变形量表现出较大的差异．通过对深圳地铁Ⅰ期工程3A标国老区间隧道砂质地层深部位移的现场实测和分析，得出了深圳富水软弱含砂地层中浅埋暗挖法施工地层运动的基本规律．该类地层具有变形量大的显特点，并且地表沉陷具有突发性，地层损失率高达9．2％，远大于普通地层．结合地质及工程条件对地层大变形机理及其主要影响因素进行了分析．在此基础上提出了控制地层大变形的技术措施，在Ⅰ期工程的后期施工中得到充分利用且取得较好的指导施工效果．     

浅埋暗挖地铁隧道衬砌的力学行为分析

为了了解软弱围岩下的浅埋暗挖隧道的衬砌的力学行为,利用大型的商业有限元程序ANSYS,分析在既有设计方案及支护条件下地方的衬砌的力学行为．本文在建立荷载一结构模型中的主动荷载加被动荷载模型基础上,给出衬砌的内力并验算其承载能力．并为同类地质条件下的隧道设计与计算提供一个可行的参考．     

小导管注浆预支护技术在城市浅埋暗挖隧道的应用

结合深圳市向西北人行地道超前小导管注浆预支护的工程实践，介绍了小导管注浆预支护技术在城市浅埋隧道中的应用．     

公路隧道塌方诱因及处治技术研究

众所周知,隧道属于线状隐蔽和穿越性的工程项目,在具体的施工过程中会穿过崇山峻岭,经过诸多岩类,其结构具有较大的不稳定性特点,而围岩又是隧道在开挖过程中极易遭到破坏的对象,这也是对其进行支护的主要原因。唯有如此,才能有效避免公路隧道塌方事故的出现。由此可见,探讨公路隧道塌方诱因及处治技术具有极其重要的现实意义。     

浅埋黄土隧道塌方破坏模式及处置技术

以宁夏某浅埋黄土隧道塌方事故为依托,首先讨论分析浅埋黄土隧道的塌方破坏机理及模式,然后根据现场塌方情况,分析案例隧道塌方原因并提出处置方案,最后通过数值模拟和现场监测对其处置效果进行评价。结果表明：黄土自身的易灾性、不良地形地势、浅埋隧道施工扰动以及强降雨入渗共同导致隧道上方围岩形成一定范围的黄土软弱湿陷带,原隧道支护结构无法抵抗劣化后的围岩,围岩变形和结构受力均大幅增加,其中拱顶沉降增大了91.8%,拱肩处初支正弯矩增大了60.7%;黄土地层开挖面失稳破坏可分为掌子面到达软弱湿陷带的失稳破坏和穿越整个软弱湿陷带的失稳破坏两种模式;结合有限元模拟和现场监测验证,“临时支护系统+换拱+超前中管棚注浆加固”的综合防塌方处置技术应用效果显著。     

浅埋暗挖隧道衬砌受力实验研究

本文以合肥市府广场地下通道为依托,以原位测试为手段,对围岩与初期支护接触压力,初期衬砌和二次衬砌结构压力进行分析研究。结果表明:初期衬砌和二次衬砌均对土体变形产生约束,二衬浇筑后,土体变形逐渐趋于稳定,土压力也趋于稳定;初衬钢拱架受力规律性较明显,拱顶到拱腰的上半部分区域受压,下部受拉;二衬轴力和弯矩较小,反映了浅埋暗挖法中初期支护承担全部基本荷载,二次衬砌作为安全储备和初期支护共同承担特殊荷载的设计原理。     

黄土地区暗挖段隧道中洞施工地层变形特性分析

以西安地铁隧道为工程背景,在现场实测和数值模拟的基础上,研究了浅埋暗挖地铁隧道穿越黄土区时围岩的位移变形规律.结果表明,采用台阶法施工,上导引起的沉降量远小于下导引起的沉降量,下导开挖后应在最短时间内进行初期衬砌支护;上台阶开挖所引起的拱顶沉降量大于下台阶引起的沉降量,其沉降值在下导掌子面通过2D(D为隧洞洞径)距离后逐渐趋于稳定.     

西安地铁盾构隧道穿越地裂缝带的适应性与应对措施

盾构能否通过地裂缝是西安地铁建设中的难题,结构的适应性与应对措施是关键。以西安市唯一的市域环线——地铁8号线为工程背景,基于现场调查、资料收集、InSAR监测及有限元数值模拟,讨论了西安地裂缝活动趋势与地铁沿线地裂缝的活动性分级,分析了不同管片拼装方式和断面尺寸的盾构隧道在地裂缝场地的适应性,提出了盾构隧道穿越地裂缝带的二次衬砌与暗梁、钢管片、注浆加固、手孔局部加固等应对措施,并验证了其有效性。结果表明:在地裂缝活动性弱的Ⅳ级场地可采用盾构隧道,错缝拼装优于通缝拼装,且盾构最优直径D=6.2 m; 盾构隧道的纵向设防长度为距地裂缝带0.75D～1.50D的范围,并与隧道穿越地裂缝带的角度有关。研究结果可为地铁盾构隧道穿越地裂缝带结构设计与病害防治提供科学指导。     

超浅埋地下通道暗挖法施工地表沉降监测分析

以合肥市府广场地下通道工程为实例,对施工过程中地表沉降监控量测技术进行了详细介绍,并通过对施工阶段监测数据的分析,总结在浅埋暗挖法施工过程中沉降规律。所得监测数据和监测经验对合肥地区类似地下工程具有一定的指导意义。     

钻爆法施工隧道塌方风险分析

目的塌方是钻爆法隧道施工中常见事故,为有效预防塌方事故的发生,运用风险分析理论对隧道塌方风险进行研究．方法以收集的103例隧道塌方案例为背景,对塌方风险因素进行辨识和统计分析,并利用事故树分析法计算各风险因素的重要度．风险分析中用事件树方法估计事故可能性;用层次分析法估计事故可能损失,并给出事故损失等级划分标准;综合事故发生可能性和可能损失运用风险矩阵法进行塌方风险综合评价．结果分析表明不良地质是事故发生的主要内在因素,人为因素是重要诱因,通过控制地质勘察、施工工序、施工中地质观察等因素可有效预防事故发生．结论给出了完整的隧道塌方风险分析流程,可为隧道建设中塌方风险评价提供有效途径．     

断层破碎带岩溶大断面隧道坍塌事故处理

针对隧道穿越断层破碎带溶洞时出现坍塌及初期支护变形事故, 综合分析了坍塌及变形区的规模及现场揭露的地质情况, 结合洞内施工条件及施工情况, 对隧道坍塌及变形区进行工字钢临时支撑及封闭注浆后, 提出“超前管棚+小导管注浆”处理方案, 并在处理段增设监测断面, 通过监控量测判断围岩的稳定状况及坍塌变形处理效果.量测结果表明, 坍塌变形段围岩处理后在一定时间内达到稳定, 说明采用“超前管棚+小导管注浆”方案处理断层破碎带岩溶隧道坍塌变形效果良好, 对类似工程事故处理有一定的借鉴作用.     

浅埋暗挖地铁车站管棚的数值模拟及其加固效果分析

以北京地铁十号线黄庄站126 m超前大管棚一次性施作作为研究背景,在对管棚作用效果和作用机理分析的基础上,比较了现有管棚计算模型的优劣,提出了在数值计算中采用桩单元模拟管棚的思路;对车站导洞施工过程中管棚变形的动态过程以及管棚注浆和管棚直径对地表沉降的控制效果进行了分析研究.监测数据表明:北京地铁十号线黄庄站管棚施作后,四导洞开挖完成后地表沉降控制在30 mm左右,与四号线黄庄站四导洞完成后地表80 mm的沉降值相比大大减小,起到了良好的控制作用.     

黄土地铁三连拱隧道中隔墙受力体系转换研究

选择西安地铁二号线草场坡-小寨区间三连拱隧道,借助有限元软件Ansys11.0模拟其施工过程,同时结合现场监测数据,对黄土地铁三连拱隧道中隔墙的受力变化及分布进行研究.分析结果表明:中隔墙受力大小变化突出的阶段主要集中在侧洞开挖到侧洞二衬施工之间;受力分布变化主要集中在侧洞上台阶开挖,侧洞仰拱二衬施工,中洞开挖和中洞二衬施工四个阶段.施工过程中,中隔墙的受力变化相对稳定,受力也控制在相时安全的范围内,认为双洞法+台阶法施工可以在黄土地铁连拱隧道的施工中推广使用.     

近接桥桩暗挖隧道支护结构内力监测分析

针对北京地铁某车站暗挖隧道工程,制定了支护结构内力、围岩接触压力监测方案.通过现场监测,分析了施工过程中,在既有桥桩影响下,支护结构内力、围岩接触压力的变化特征,及时掌握了隧道变形、支撑内力的变化动态,并及时反馈,为判断隧道安全稳定提供了参考数据.测试结果表明,浅埋暗挖隧道支护结构的仰拱部位压力大;近接桥桩对隧道的变形产生了抑制作用,造成隧道断面变形的不对称性,围岩压力增大;桥桩的存在与否,造成隧道支护结构内力分布情况的不同.     

山岭隧道坍塌风险评价的熵权-集对分析模型及工程应用

针对山岭隧道坍塌风险评价的多指标性和不确定性的特点,将集对分析法与信息熵理论相结合,用于山岭隧道坍塌风险评价。首先,综合考虑隧道坍塌的孕险环境和致险因子,选取围岩级别、地下水、不良地质、初期支护刚度、开挖方法、施工技术水平和施工管理水平等主要影响因素作为评价指标。其次,将集对分析法引入到隧道坍塌风险评价中,从同、异、反的角度分析隧道稳定-失稳的确定-不确定性问题,并构建评价指标与分级标准的集对体系。然后,将坍塌风险评价指标划分为效益型指标和成本性指标两大类,基于集对分析法计算各指标的单指标联系度。同时引入信息熵理论来确定评价指标客观权重,并将其耦合到评价指标的单指标联系度中,构建隧道坍塌风险评价的熵权-集对综合联系度评价模型。最后,利用置信度识别准则来判定最终坍塌风险等级。以宾房2号隧道为例,对右幅隧道K31+500～K31+660浅埋段进行了重点分析。评估结果与现场实际情况较吻合。研究结果表明,基于集对分析法建立隧道稳定-失稳的确定-不确定性,较好的解决了山岭隧道坍塌风险等级评价中多指标性和不确定性;利用修正熵权法确定指标权重,减少了人为因素影响;引入置信度识别准则来判别隧道坍塌风险,较好地弥补了最大隶属度原则取大运算造成评价结果失真缺陷。该方法评价过程合理、结果可靠,是一种有效的坍塌风险评价方法,为山岭隧道坍塌风险评价提供一条新的研究思路。     

红土田电站引水隧洞破碎岩层开挖与衬砌

红土田电站引水隧洞地质条件极为复杂,主要分布第四系坡积、崩塌堆积体并夹砂土,厚度5~45 m,隧洞开挖难度大,开挖方案确定按照＂杆超前、后开挖、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测＂的原则进行隧洞施工的总体方案,洞身开挖采用交叉中隔壁法施工,通过采用该方法施工,最终确保了隧洞施工的安全、工程质量和施工进度均达到业主的要求.