上海延安东路隧道上方深基坑开挖控制技术

外滩通道上方跨越延安东路隧道对基坑开挖作业提出了严峻考验。工程实施中，通过严格遵循“分层、分段、对称、限时、随挖随撑”开挖的原则，并通过临时堆载及时平衡卸载土方，成功控制了下卧隧道的上浮，确保了工程的安全。     

复杂环境条件下地铁隧道保护方案探讨

针对运营地铁隧道上方存在地表堆载、隧道两侧基坑开挖、基坑间设置连接通道近距离上跨地铁隧道的复杂工程案例,提出了隧道周边土体门式加固并设置条形板带+抗拔桩的隧道保护方案。采用有限元数值模拟方式对保护效果进行了分析,并介绍了保护方案的实施效果及发现的问题。研究结果表明:地表长期堆载会引起下方隧道结构产生不同程度的沉降和水平收敛变形,部分管片结构可能已存在隐蔽病害,邻近基坑施工前进行隧道结构状态检测及隧道绝对变形值测量十分必要;隧道周边土体门式加固以及设置条形板带+抗拔桩理论上可以减小基坑开挖引起的隧道变形,但应严格控制施工进度,短时间内大面积加固施工极易引起土体扰动,从而造隧道水平收敛变形急剧增大。对于上跨地铁隧道的连接通道,可考虑采用预制箱涵顶进等非开挖方式施工,以减少基坑开挖引起的隧道隆起变形。     

天津西站北广场上穿工程对既有隧道结构的保护设计

天津西站北广场出租车入口通道位于地铁隧道的上方,基坑坑底距隧道顶的最小距离仅为4.8m,基坑开挖对该地铁隧道变形影响的分析与设计为该工程的关键。为此建立了该基坑工程的数值分析模型,对实际施工工况进行了模拟,分析了施工过程中开挖卸荷对地铁隧道变形的影响,并提出了相应的保护措施。     

浅析既有下卧地铁隧道基坑开挖的保护措施

文中以郑州金融岛外环地下道路工程的上跨地铁四号线区间基坑为工程背景,首先通过工程案例搜集和研究,总结上跨地铁的基坑工程在设计与施工中常用的保护措施;其次采用PLAXIS-3D软件对基坑的施工过程进行动态模拟,分别对分坑开挖、土体加固以及设置抗拔桩等措施进行了规律性研究。依据研究结果分析出不同工程措施对降低基坑开挖对既有下卧地铁隧道影响的有效性及规律性,为类似工程设计提供相关参考。     

软土基坑施工对盾构隧道的影响分析

采用三维数值计算方法,分析了软土地区基坑开挖对坑底已建隧道的影响。计算结果表明:应先对坑底已建隧道地基加固,后放坡开挖,且在放坡开挖时需要进行分区、分块,对基坑内部土体也要分层、分块开挖;基坑内分段开挖的长度不宜大于10 m;施工时的旋喷压力控制在20 MPa以内;钻孔灌注桩的嵌固深度应不小于10 m。     

浅谈地铁基坑周边堆载对基坑稳定性影响

地铁隧道施工中,经常会进行基坑开挖的情况,而基坑开挖必定会产生堆载的问题,为保证基坑开挖过程中,基坑及周边建筑物的安全与稳定,需要对基坑开挖产生的岩土体堆载问题进行探讨。以某地铁区间为例,采取监测数据进行对比分析,对基坑开挖产生的临时堆载问题进行了探讨,相关经验可为类似工程提供借鉴。     

地铁隧道上方下沉式广场深基坑施工技术

杭州金沙湖绿轴下沉式广场基坑面积大,深度深,位于已建成的地铁1号线盾构区间上方,坑底距盾构管片距离近,设计采用"门"字形三轴搅拌桩全断面套打形式对地铁隧道外围进行加固保护,利用数值分析模拟土体分块卸荷,采用施工信息化手段严格按隧道管片位移监测情况,结合分区分段跳槽开挖的方法进行施工,有效地解决了基坑施工对下卧地铁隧道的影响,确保了地铁安全。     

下穿匝道明挖基坑对下卧地铁盾构隧道的影响分析

下穿匝道明挖基坑对下卧地铁盾构隧道有明显的影响。因此,以宁波某立交下穿匝道明挖基坑工程为例,采用Midas/GTS有限元程序对已建地铁盾构隧道隆起量、位移进行三维弹塑性有限元数值分析,并对实际施工步骤进行模拟。计算结果表明,基坑坑底地基加固后,基坑开挖不会造成下卧地铁盾构隧道过大隆起。同时还提出相应的设计调整、施工控制及监控措施。     

郑州粉土基坑开挖对下卧地铁隧道的影响

针对基坑开挖导致正在服役的下卧地铁隧道产生隆起变形而影响地铁运营安全的问题,以郑州东区粉土土质情况下邻近地铁的基坑工程为案例进行研究。通过室内土工试验得到了郑州粉土的相关具体力学参数取值,并建立了基坑开挖对下卧服役地铁隧道影响的三维数值分析模型,分析了基坑开挖对下卧地铁隧道的位移影响。结果表明:基坑开挖对下卧地铁隧道竖向位移的影响远大于对水平位移的影响;郑州东区粉土土质条件下的基坑开挖对下卧隧道竖向位移的影响要远小于上海黏土土质在经历相同基坑开挖工况下产生的对隧道竖向位移的影响;使用常规分层开挖方法进行基坑开挖引起的隧道竖向最大位移值超过了郑州地铁保护标准;采用提出的施作抗拔桩并分块开挖及时堆载的方案能大幅度减小基坑开挖对下卧服役地铁隧道竖向上浮量的影响;研究成果对郑州粉土地区基坑开挖条件下的下卧服役地铁隧道保护具有指导意义。     

长距离深大基坑开挖下卧隧道变形规律研究

基坑进行开挖时,将不可避免的对周边土层产生一定的影响,并可威胁位于土体中隧道的运营安全。以深圳某道路快速化改造明挖基坑项目为背景,进行数值模拟研究并与实际监测结果进行了比对。研究发现,由于开挖卸载,下卧隧道变形以竖向变形为主,当下卧隧道邻近于围护桩时,受围护桩变形影响,隧道会产生一定的水平变形;施工过程中,隧道变形在断面开挖完成底板浇筑后能及时回落,但会受到后续邻近断面施工影响,影响范围约为40 m。高压旋喷桩加固,纵向分段分步开挖等措施对隧道上浮变形控制效果明显。     

竖向近距离卸载对既有隧道影响的数值分析

城市地下工程临近已有建筑物施工中,既有建(构)筑物的结构安全已成为关注的重要问题之一。有效控制既有建(构)筑物的变形成了设计和施工中考虑的重点。本文以上海外滩通道工程上穿运营中的延安东路隧道为背景,采用三维数值分析的方法,评价上方卸载对近距离既有隧道的影响,并分析比较了采用不同施工措施情况下既有隧道的变形量,为设计和施工提供有益的参考。     

地铁联络线洞室群施工安全性分析

为了分析地铁联络线洞室群施工的安全性,依托徐州地铁2号线中心医院站-淮塔东路站区间段施工工程,采用有限元的分析方法,建立了横通道竖井开挖段的数值计算模型,设置了5种不同的区间隧道开挖进洞的施工工况,分析了横通道两端5个洞室采用不同的开挖进洞顺序施工时对横通道和周边环境的影响,提出合理安全的区间隧道的施工进洞顺序,同时也对横通道两侧的开挖段进行了分析,得出D型断面开挖进洞施工对整个横通道竖井开挖段的影响最大,并指出了各区间隧道开挖进洞时横通道段的不利位置,最后将相应监测点处的模型计算结果与现场监测资料对比分析,验证了模型的正确性。     

新建盾构隧道施工对近接平行隧道的影响分析

针对软土地层中浅埋大直径盾构隧道施工对既有近距离平行隧道的影响,以上海人民路越江隧道工程为背景,采用三维有限差分数值分析方法对南线隧道施工引起北线隧道的变形和洞周土压力的变化规律进行了研究。数值模拟结果表明新建隧道施工会使既有隧道侧向受压,引起既有隧道拱腰部位产生较大的压缩变形,拱顶及仰拱部位产生较大的张拉变形。新建隧道掘进过程中,既有隧道周围土压力经历增加、减小和趋于稳定三个状态。将数值计算结果与现场实测资料进行对比分析,表明计算值与实测值基本一致。此外,数值计算还有效弥补了现场实测在土体位移分布和土体塑性区形成方面的不足,计算结果表明受新建隧道施工影响,既有隧道周围地层位移和塑性区范围都有增加。研究结果可以为浅埋大直径近距离越江盾构隧道的设计和施工提供参考。     

兰渝铁路杨家坝隧道穿越泥石流沟施工技术

兰渝铁路杨家坝隧道在DK376+438—DK376+572段浅埋通过燕儿沟,于DK376+495处穿越燕儿沟沟底,埋深仅为8.91m,开挖断面大,围岩松散破碎,分布于泥石流沟内的砂质黄土厚21～22m,且地表水下渗严重,施工难度大。针对该隧道施工的难点,提出了地表注浆、帷幕注浆,洞内超前支护结合树根桩加固仰拱地基的穿越泥石流沟施工技术,通过该技术的应用使得隧道安全顺利地穿越泥石流沟地段,有效地保证了工程的施工进度、质量和安全。     

基坑开挖对下卧地铁隧道的施工影响分析

深圳市桂庙路快速化改造工程前海段下沉式隧道平行上穿已建的地铁11号线隧道,下卧的地铁左线隧道中线与下沉式隧道中线水平间距3.2~6.7 m,顶部距离新建隧道底部9.1~15.0 m。下沉式隧道主体结构全长580 m,采取明挖基坑的方式施工,长距离基坑开挖引起的大范围卸载对下卧地铁隧道产生的影响不容忽视。通过建立三维数值分析模型对基坑施工过程进行模拟,动态地分析了基坑开挖对地铁隧道衬砌内力及变形的影响;在此基础上,提出了"分区、分时、分层、分块"开挖以及采取高压旋喷桩加固地基等施工对策。采取上述施工措施后,地铁隧道实测最大上浮值9.1 mm、最大下沉值5.6 mm,这表明下卧隧道的变形得到了有效控制,该研究成果可为今后类似工程提供一定的参考。     

山地城市隧道开挖对既有建筑物的影响研究

城市浅埋暗挖隧道施工下穿既有建筑物的工程安全问题越来越受到重视。以重庆曾家岩嘉陵江大桥工程南侧主线隧道下穿、侧穿市政府办公楼,邻近戴笠公馆等建筑物为工程背景,通过FLAC3D建立了三维办公楼框架模型、三维地质地层模型和三维曲线连拱隧道模型,对双连拱隧道开挖过程中的邻近建筑物的变形规律及开挖后地表建筑物的变形和受力进行了分析。研究表明:下穿隧道开挖过程中,框架结构桩基的沉降变形值受距隧道轴线的距离及开挖步的影响较大,而水平变形值受开挖步的影响较大,受距隧道轴线距离的影响较小;隧道开挖将使框架结构底部地基梁的轴向力和弯矩发生较大变化,使桩的轴向力略微增加,弯矩略微变化。     

Geological and geotechnical observations from the Niagara Tunnel Project

The Niagara Tunnel Project is a water diversion tunnel that was constructed in Niagara Falls, ON, Canada. The tunnel was excavated by a 14.4-m-diameter tunnel boring machine that passed through 11 geological formations. The rock types included limestone, sandstone, siltstone, shale, and mudstone. The overbreak was divided into four zones, evaluated by observations as the tunnel excavation progressed. Overbreak within the Rochester, Neagha, and Grimsby Formations was <0.6 m deep typically, measured perpendicular to the designed excavation perimeter. The Power Glen Formation had overbreak as deep as 2.7 m. The deepest overbreak was measured in the Queenston Formation, where 3–4 m was typical and associated with the tunnel alignment. Maximum overbreak occurred when the tunnel was aligned perpendicular to the maximum horizontal stress. The overbreak was focused in the crown and inverted, with only minor volumes of sidewall overbreak occurring. The deep overbreak within the Queenston was overcome by utilizing spiles and adjusting the tunnel alignment to minimize the duration of excavation in the Queenston Formation. The tunnel went into operation in March, 2013.     

Numerical investigation of underlying tunnel heave during a new tunnel construction

This paper presents a case study of protecting existing tunnels during the construction of a new cut-and-cover tunnel above in Nanjing, China. Various construction measures, including sequential excavation, jet grouting, and a pile-slab retaining system were performed to control the heave of existing tunnels. Furthermore, a numerical analysis using a finite difference program, FLAC3D, was conducted to investigate the influence of different construction schemes on the tunnel heave. Finally, a comparison between numerical results and field measurements were carried out to study the influence on the tunnel heave from various factors, such as the ground reinforcement depth, excavation sequence, and the skew angle between new tunnel and existing tunnels. The results show that when the excavation volume is small, the uplift values of existing tunnels increase nonlinearly with the increasing excavation width of each step. The pile-slab retaining system combining with ground treatment method can control the tunnel heave within the required limits. The optimum ground treatment scope is about 1.5 times of the excavation depth in this project. Compared to other construction schemes, the tunnel heave will be the smallest under a staggered segmentation excavation method starting from the sides to the center.     

Some engineering properties of limestone: Tunnel Stra?ina case study (Croatia)

The paper presents geological and engineering geological characteristics of the Stra?ina Tunnel along the Bisko-Šestanovac section of the Zagreb-Split-Dubrovnik highway in Croatia. This paper compares the actual conditions of the rock mass during the excavation with a prediction model that preceded the excavation. From the engineering-geological viewpoint the rock mass in the tunnel was of a significantly higher quality than the prediction model. The specific geological feature of the Stra?ina Tunnel, with its right and left tunnel tube, is the passage of the right tunnel tube through a transgressive contact between Upper Cretaceous rudist limestones and Eocene foraminiferal limestones. Since this is the only tunnel in Croatia excavated through this particular transgressive contact, the geological and engineering properties of the transgression zone were up to now only assumed. Therefore, additional mineralogical, petrographical and engineering geological observations were carried out in order to determine and describe the transgression zone. The results are presented in this paper. In the left tunnel tube the contact between the mentioned litostratigraphical Units is of the fault type. This paper also briefly deals with the significance and cause of the overprofile excavation during tunneling through strongly karstified carbonate rocks. Consequently, special attention was paid to the overprofile during excavation since it can significantly affect tunneling costs.     

双层越江隧道联络通道冻结法施工技术

复兴东路越江隧道在国内首次成功完成双层隧道联络通道冻结法施工。该联络通道结构偏心、隧道空间有限,冻结管布置复杂,水平、长斜孔和南北线隧道通孔钻进,钻孔精度要求高,施工困难,部分施工技术缺乏足够经验。本文详细介绍了该工法的设计施工,关键技术以及冻结过程中事故的预防和处理。