盾构隧道下穿地表建筑物的影响分析

在地铁施工中,盾构法应用非常广泛,盾构法虽然稳定但也会产生地表沉降等问题,地表沉降会对既有建筑物产生影响,对于盾构隧道下穿既有建筑物的工程实例与经验都相对比较少。论文以盾构隧道下穿城市内建筑物为工程实例,通过检测、数值模拟计算等方法,分析研究盾构施工对地表既有建筑物的影响,并根据分析结果提出既有建筑物变形控制指标。     

下穿隧道对既有地铁线路及周边环境影响研究

随着城市地下空间的开发,隧道交叠与穿越案例越来越多,隧道下穿既有线路时往往引发交汇段地表沉降叠加,对既有线路和周边建筑物的安全产生威胁,研究其影响可以有针对性地采取预先加固措施。通过数值模拟试验方法,研究发现当新建隧道下穿既有线路时,后者的衬砌对前者起到了预先加固作用,使得下穿隧道的拱顶沉降比未穿越段较小,但上部隧道的拱顶部位沉降显著加大有必要预先加固。此外先后两次施工的扰动会增大围岩塑性区体积,导致新旧隧道的塑性破坏区相互连通,使得穿越段上方地表的沉降槽仍然表现为显著增大。     

大直径高铁跨海盾构隧道下穿典型建筑物研究分析

依托广湛高铁湛江湾海底隧道下穿典型建筑物工程,通过有限元软件MIDAS建立隧道—土体—建筑物精细化数值模型,研究盾构隧道动态施工过程中地表土体以及建筑物的纵向变形规律,并通过现场实测结果验证了模型的合理性。结果表明：刀盘前方地表土体以隆起变形为主,刀盘后方地表土体以沉降变形为主;地表建筑物隆起变形规律可分为缓慢隆起、快速上升、轻微沉降和轻微隆起四个阶段;盾构隧道施工对地表既有建筑物的轴力影响较小,其造成的土体变形是引起地表建筑物变形的主要因素。最后结合数值模拟结果与工程实际,提出实时监测、优化施工参数、土体加固与同步注浆四种地表建筑物变形控制措施。     

复合地层双线TBM隧道施工对临近建筑物影响

以重庆轨道环线区间隧道下穿既有结构为背景,利用数值分析与现场监控量测相结合的方法,对复合地层双线TBM隧道施工影响下围岩及既有结构的变形进行了深入研究。数值计算结果表明,右线开挖引起的建筑物沉降远大于左线引起的沉降,隧道施工对既有结构的沉降影响与沉降槽宽度有关。TBM施工对建筑物桩基的变形受力影响与其距隧道中线距离密切相关,离隧道中线越近,桩基沉降越大;不同围岩区域桩身轴力变化趋势也不相同,主要与桩身周边土体相对竖向位移有关。现场监测结果表明,受地层差异及既有结构刚度的影响,双线地表沉降呈偏态的单凹槽状。TBM到达前,建筑物向远离隧道方向倾斜,隧道下穿过程及下穿后,建筑物向隧道方向倾斜。综合数值计算结果和现场监控量测数据,二者所反映的规律基本相同,为今后TBM在类似工程环境中的应用提供借鉴。     

地铁暗挖隧道下穿既有车站风险控制分析

以某市地铁7号线新螃区间为依托,系统介绍了下穿既有车站的CRD法隧道施工相关技术,内容包括下穿既有车站施工方案、施工工序和技术措施等。并通过分析施工过程中2号线的轨面沉降、地表沉降和洞内收敛研究采用暗挖对既有隧道的影响程度。现场监控量测和施工实践表明,该CRD法隧道的施工方案获得成功,有效地控制了工程安全风险。     

注浆加固技术在隧道下穿建筑物过程中的应用

在城市地铁建设过程中,隧道开挖对周围地层会产生扰动,从而引起地表沉降变形,进而导致地面既有建筑物沉降、倾斜甚至倒塌.以某地铁隧道下穿一高层建筑物为工程背景,建立了地质力学模型,利用计算沉降理论预测分析了隧道在下穿该建筑时的沉降变形特征和规律.并针对建筑物沉降特点,采用注浆加固技术对软弱地层进行预加固.最后运用ANSYS有限元软件对其加固效果进行模拟分析.分析结果表明,注浆加固技术能够较好地控制建筑物沉降,确保在隧道施工过程中其结构的安全性,并为类似工程提供一定的参考和借鉴.     

盾构隧道下穿老旧建筑物群微沉降控制技术研究

中心城区盾构隧道下穿老旧建筑物的沉降控制是盾构施工的焦点问题。通常沉降控制方法是通过地表沉降监测数据,决定是否进行二次注浆,但地表及建筑物变形早已发生。为了弥补传统方法沉降处置滞后的不足,提出了"微沉降"施工控制技术,开发了壁后注浆雷达实时检测系统与自动化监测预警平台,在地表沉降发生之前及时注浆填充地层损失的空隙,防止地表沉降,保证老旧建筑物安全。济南轨道交通R3线王—裴区间隧道下穿越的老旧建筑物群,建造时间多为20世纪70—80年代,部分墙体风化严重,大大增加了地表沉降控制、建筑物保护难度。首先,利用三维有限元软件,对隧道下穿苏宁大楼和农业银行进行三维数值模拟,认为适当增加注浆压力可以有效减小地表沉降值,模拟结果与监测数据较为吻合。其次,为了掌握壁后注浆质量,控制隧道下穿化肥厂宿舍楼时的地表变形,开发了壁后注浆雷达实时检测技术,在衬砌拼装间隙检测注浆质量,动态调整注浆压力及注浆量,有效控制了地表沉降。同时,项目采用自动化监测和人工监测联合的监测方案,实时监测建筑及地表变形,并通过移动端手机应用实时掌握变形情况,可及时采取措施。利用雷达实时检测结果与地表监测结果,地上地下联动,地表沉降被控制在5 mm之内,最终基本实现了"微沉降"的目标,建筑物得到了良好的保护。     

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。     

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。     

地铁近接穿越群房施工沉降控制技术

依托厦门市轨道交通2号线海沧CBD站～海沧大道站区间,根据下穿段盾构掘进参数和现场数据分析,对下穿段地表沉降规律、沉降控制技术以及沉降控制效果进行了分析和研究.研究结果表明,实际施工中可通过控制地表沉降来减小隧道掘进对地表建筑物的损害.     

隧道密贴下穿既有地铁车站沉降控制研究

本文以北京地区冲洪积地层条件下,地铁机场西延线隧道下穿既有5号线北新桥站工程为依托,对地铁隧道采用洞桩法施工密贴下穿既有地铁车站,引起地表及既有地铁车站的沉降规律进行研究,并提出沉降控制方案。结果表明:下穿施工工程中,地表和既有车站底板沉降主要产生在浇筑二衬扣拱阶段。地表沉降呈现出以既有车站两侧的下穿隧道上方为中心沉降量最大,向周边沉降量逐渐减小的特点。车站底板形成与车站中线平行的沉降带,中间条带沉降量最大,两侧随距离增加逐渐减小。本文对洞桩法施工工序提出优化方案,改变浇筑二衬扣拱前,开挖中导洞的距离,模拟结果表明:中导洞开挖隧道总长的1/4后浇筑相应段的二衬扣拱,相较于中导洞开挖贯通后浇筑二衬扣拱,地表最大沉降量减少25%,既有车站底板降量减少7%。     

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。     

浅埋暗挖大跨隧道下穿既有铁路施工安全分析

石家庄六线隧道施工中需下穿石太直通线,施工风险较大。为保证石家庄六线隧道安全穿过既有运营铁路,施工中采取扣轨加固既有线路、洞内大管棚超前支护、全断面注浆加固掌子面、中洞法结合CRD法施工的方法,并建立了三维有限元模型,对施工过程中的力学转换进行了仿真分析,重点研究了地表沉降和隧道变形引发的轨道沉降变形,为施工提供指导,保证了下穿隧道安全顺利通过既有铁路。     

地铁隧道零距离下穿既有车站施工沉降控制研究

结合沈阳地铁9号线区间隧道紧贴下穿既有车站施工工程实例,系统介绍了下穿既有车站的CRD法隧道施工相关技术,并根据工程实例对施工过程进行有限元模拟分析,通过对地面沉降的监测及分析,研究在施工过程中采用暗挖平顶直墙法对既有车站的影响。现场监控测量和有限元模拟分析表明,地铁隧道下穿既有车站时,采用CRD法能将地表沉降量控制在规范和设计要求的范围内,有效控制了工程安全风险,确保了既有车站的安全运营。     

富水软弱地层盾构掘进引起邻近砌体建筑物沉降研究

以苏州地铁4号线某区间隧道下穿一砌体结构建筑物为研究对象,对右线隧道(先掘进)、左线隧道(后掘进)地表和建筑物测点历时沉降及建筑物倾斜进行分析,得出富水软弱地层盾构施工对邻近砌体结构建筑物的影响规律。结果表明:盾构刀盘距测点约18~5m时,测点会有超前沉降约-2mm,距测点约5~0m时测点上隆约0.5~1mm,盾构到达并通过测点时沉降发展较快,盾构通过后1~2天沉降趋于稳定;富水软弱土体经扰动后沉降更不易控制;盾构停机会导致地表和建筑物沉降增加;砌体结构建筑物整体性差,盾构下穿砌体结构建筑物易产生较大的不均匀沉降,且侧穿引起建筑物倾斜较正下穿大。     

地铁隧道下穿高速公路的围岩变形机理研究

以深圳地铁7号线矿山法隧道下穿广深高速公路工程为例,根据上软下硬地层的地质条件,通过对比分析现场监测所得到的结论,揭示了矿山法地铁隧道下穿既有高速公路的围岩变形机理与地表沉降规律,指出影响隧道下穿既有构筑物变形的因素主要为地质因素、施工工法因素和隧道间距因素;地表变形规律可分为四个阶段,每个阶段其变形特征有所差异。     

软土地层地铁工程项目中下穿既有线路隧道施工技术

新建地铁隧道要下穿既有线路时,由于会扰动原有土层的平衡状态,若施工处理不当会对既有线路造成严重后果。结合杭州地铁4号线一期工程某区间新建隧道下穿既有2号线隧道项目,从施工影响范围计算,地表及构筑物隆陷变化规律,盾构掘进引起的地表沉降因素等方面进行分析,由新建盾构隧道风险评估到施工过程采取的技术措施等进行阐述和探讨,可为类似的工程项目提供参考。     

盾构隧道下穿既有河道的数值变形分析

北京某地铁区间盾构隧道下穿既有河道,运用FLAC3D有限元分析软件,对盾构下穿施工进行了三维数值模拟分析,并结合实际穿越条件,采用调整注浆压力控制了地表沉降.监测结果表明,地表沉降和管片变形均小于允许值,保证了下穿施工的安全.     

小半径曲线盾构隧道近距下穿既有建筑物影响研究

为探究小曲线半径盾构隧道掘进过程对既有建筑物及土层的扰动情况影响,文章以常州地铁1号线TJ11标小半径曲线盾构隧道近距下穿建筑物为工程背景,建立三维地层-结构有限元模型,分析地表变形及建筑结构的受力和变形特征.研究结果表明:盾构下穿过程中,地层变形以沉降为主,地表沉降最大值出现在左线隧道推进至城市快捷酒店附近,为9.2...     

正交下穿施工对上部既有隧道安全的影响研究

本文首先对新建隧道下穿上部既有地铁隧道的类型进行了划分,对此类工程既有隧道的变形特征进行了总结。进而,在假定隧道正交下穿施工引起的地层沉降槽符合高斯曲线、既有隧道与周边地层的变形趋势一致的基础上,基于弹性地基梁模型,推导了计算既有隧道受新建隧道垂直下穿施工影响而产生的纵向沉降曲线表达式、纵向应力计算公式以及既有隧道所能承受的极限沉降表达式。形成了定量评价新建隧道垂直下穿施工对上部既有地铁隧道纵向变形和内力影响的理论计算方法和思路。通过与具体工程实例监测结果的对比分析,上述方法所得计算结果与实测值吻合较好,可以满足工程使用要求,对今后类似工程的设计和施工很有借鉴意义。