城市隧道施工引起建筑物变形的损坏评估

近年来随着城市地铁建设的快速发展,隧道施工过程中引起地面建筑物或其他结构变形而产生的损坏问题屡见不鲜。地铁建设中需要对大量的建筑物开展变形损坏风险评估工作,而科学的建筑物变形及其损坏的评估方法方面的研究尚很不成熟。针对量大面广的多层砖混结构,研究隧道施工可能造成的建筑损坏问题。利用北京市在20世纪70年代对建筑裂缝控制的研究基础和工程应用经验、特别是扎实可靠的数据得到的最小曲率控制参数,基于对建筑物在隧道施工影响下变形特征的研究和沉降预测的修正刚度法,避开不容易准确估计的建筑材料模量、截面惯性矩等参数,直接根据建筑物的沉降曲线形态,得到用拉应变控制的评估方法,发展了用最小曲率参数来控制隧道施工引起沉降的有效方法。这种评估方法与用拉应变控制的方法取得很好的一致性。     

地下工程施工对房屋影响的损害评价

随着城市地铁、公路隧道等地下工程数量越来越多,浅埋隧道近距离穿越建筑物的现象明显增多。如何评价地表房屋的受影响程度是隧道安全穿过房屋的首要前提之一。首先根据房屋的实际情况,确定房屋在隧道施工前的损坏情况;然后参考房屋损坏评价标准,确定房屋的控制损坏等级和极限变形值,将房屋的极限变形值与房屋损坏等级所对应的变形值之差即得房屋的容许变形值;最后采用三阶段分析法对隧道施工诱发房屋的损害进行评价。如果该分析评价法的各阶段计算结果均超出房屋的容许变形值,则需对房屋采取相应的加固措施,从而保证隧道顺利通过房屋。同时,该评价方法对同类工程具有参考价值。     

平行隧道开挖引起周边建筑物变形的损害分析

平行隧道施工过程中,除了隧道之间的影响,后施工隧道对先施工隧道也会有影响,两者又同时对地表有影响,这就形成了叠加影响效应,加大了对周边建筑物的变形影响分析难度。通过Peck公式和随机介质理论中相关公式及理论依据,分析了湖南省长沙市地铁2号线溁湾镇站停车区间双孔并行隧道施工对主要周边建筑物的影响,对地表变形进行了预测,确定了变形损害等级,从而提出了具有针对性的建议和措施。     

土压平衡盾构掘进施工中开挖面的稳定与地基变形

盾构法施工城市隧道最难控制的是施工引起的地基变形而导致对周围建筑物的损坏,防止地基变形这一课题在盾构法施工中具有很重要的意义。本文根据施工实例,对盾构开挖面稳定与地基变形的关系进行了分析,着重叙述了在控制地表隆起时的施工管理。     

偏压富水软岩大断面隧道下穿建筑物地层变形及影响分析

 偏压富水软岩大断面隧道施工引起的地层变形是多方面影响因素叠加的结果。结合武广高铁尖峰顶隧道下穿地表高压输电线塔的工程实践,首先对隧道施工前后地层变形监测和分析提出控制大变形的工程措施,然后采用综合统计和理论分析,研究地形条件、地层产状、隧道和通道施工、地面荷载、地表坍塌造成的地层变形与建筑物位移的关系,最后以流固耦合数值分析为手段对影响地层变形的关键因素进行量化分析。结果表明：(1) 偏压富水软岩大断面隧道下穿工程,地表地形引起的地层变形是影响地表建筑物水平位移和倾斜的主要因素;(2) 地层变形叠加效应对建筑物倾斜的影响存在明显的方向性,当多重因素引起的地层变形产生互逆方向位移叠加时对控制建筑物倾斜有利;(3) 软岩顺层斜坡地面下的大断面偏压隧道施工,地层变形在垂直于隧道轴线两侧呈非对称分布,变形最大区域位于向山坡侧;(4) 从影响地层变形长期效应上看,因施工引起的地层变形增量波动大但收敛快,地表地形引起的地层变形在施工后仍持续发展,成为影响建筑物安全性的长期潜在因素。     

城市隧道开挖对地表建筑物影响的安全评价

以青岛胶州湾海底隧道青岛端接线工程开挖为研究对象,根据其受隧道施工影响的程度分成很邻近（极邻近）、邻近、较邻近和不邻近4个等级,提出了划分标准以及邻近地铁建筑物沉降及倾斜的计算方法．基于建筑物破坏等级和建筑物重要性将邻近建筑物安全风险等级划分为3级,提出了上部建筑的破坏等级、重要性和安全风险等级之间的对应关系．提出房屋损坏三阶段评价分析法对不同等级邻近建筑物的安全风险进行评估．典型工程实例应用证明提出的方法简便、可行．研究成果对指导青岛后续地铁隧道工程开挖和保证地表建筑物安全有重要参考价值．     

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。     

隧道CRD法施工对地表不同结构形式建筑物影响的对比分析

隧道开挖施工必然会使地表产生沉降,从而对地表建筑物产生不利影响,且其影响随建筑物结构型式的不同而不同。本文针对厦门机场路梧村山隧道施工实际,对隧道上方框架结构和混合结构的建筑物变形及裂缝进行监测,分析隧道施工对地表不同结构型式、不同高度建筑物的影响。研究表明:连拱隧道CRD法施工中,掌子面CRD1~4开挖期间对混合结构沉降影响最大,掌子面CRD1~CRD5开挖期间对框架结构影响最大。框架结构抵御隧道施工引起环境变化的能力强于混合结构的;低层建筑抵御隧道施工引起环境变化的敏感度高于多层建筑的。     

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。     

隧道施工对地表建筑物的影响

城市隧道在开挖过程中会扰动地层,对建筑物产生沉降等影响。文中基于重庆市地铁隧道施工过程中穿越某建筑物的实际问题,采用Midas-GTS软件建立模型,研究隧道施工引起建筑物位移和内力变化问题,发现采用小导管注浆可有效控制地表变形和建筑物沉降。     

盾构隧道穿越历史建筑的监测与变形控制

由于自重、恒载和附加变载的作用以及地基土体的长期固结,既有建筑产生的变形,本文称之为“既有变形”。地下工程施工引起的既有建筑物变形,本文称之为“增量变形”。建筑物的总量变形为既有变形与增量变形之和。为确保盾构穿越过程中既有建筑物的安全,要对既有建筑的总量变形进行控制;而要确保隧道施工不会对既有建筑产生明显破坏,则要对既有建筑的增量变形进行控制;从而提出要对建筑物的总量变形和增量变形进行控制的双控控制标准。基于建筑物的差异沉降变形,提出了建筑物的空间扭曲变形控制指标。结合上海轨道交通11号线下穿越历史建筑,通过现场检测得到建筑的既有变形。根据双控控制标准,建立穿越过程中既有建筑的差异沉降与空间扭曲的增量变形与总量变形控制指标,施工过程中进行全程监测,结果显示,穿越施工是成功的。     

Erfahrungen mit dem Spannungs‐Verformungsverhalten von mit Geogittern bewehrten Stützkonstruktionen

Experiences with the tension deformation behaviour of retaining structures reinforced with geosynthetics. Since several decades the application of geosynthetic‐reinforced earth bodies successfully worked. The establishment of the retaining structures on strongly changing or small load‐carrying underground, with high live loads or large construction heights proved itself often as extremely economic and ecological alternative to classical building methods. In order to gain experiences with a new building method, frequently the so‐called observation method is used, which means the stress‐deformation behaviour becomes both while the construction and the first utilization phase of the building is determined by measuring techniques. From these results of measurement it becomes clear that also when high loaded the total deformations of the constructions are smaller than expected. From all the measured results the deformations of the geosynthetics are smaller than the analyzed values. The concept for the estimation of the deformations, used at present, seems far thereby from the actual behaviour of such constructions. The experiences of completed structures are presented and the results are discussed.     

Probabilistic approach to assessing and monitoring settlements caused by tunneling

Tunnel construction commonly causes deformations of the surrounding ground, which can endanger buildings and other structures located in the vicinity of the tunnel. The prediction of these deformations and damages to buildings is difficult, due to limited knowledge of geotechnical conditions and due to uncertainty in predicting the response of the structures to the settlements. This motivates the development of a probabilistic model for the prediction of tunneling-induced damage to buildings. We propose such a model, based on the classical Gaussian profiles for the approximation of the subsidence trough and the equivalent beam method for modeling the response of the building walls. In practice, settlements are commonly monitored through deformation measurements. To account for this, we present a Bayesian method for updating the predicted settlements when measurements are available. Finally, we show how maximum allowable settlements, which are used as threshold values for monitoring of the construction process, can be determined based on reliability-based criteria in combination with measurements. The proposed methodology is applied to a group of masonry buildings affected by the construction of the L9 metro line tunnel in Barcelona.     

北京财富中心二期写字楼全焊接钢板墙施工工艺

北京财富中心二期写字楼-4～20层核心筒墙体中间为整体全熔透焊接钢板墙．焊缝集中和大量热输入导致钢板墙焊接过程产生了较大的应力及焊接变形,施工中采取了分段跳焊、对称焊接、严格控制焊接顺序、设置变形控制工艺梁、预留焊接收缩量等工艺,制作了可重复使用的焊接挂架,基本解决了焊接变形过大的问题。     

隧道施工影响范围内房屋容许变形值的计算

根据房屋实际损坏情况,结合隧道施工房屋损坏评定标准,将房屋简化为深梁计算模型,使初始裂缝的发展与挠度比联系起来,基于结构潜在的变形模式与材料的临界拉应变,给出了建筑结构容许变形值的计算方法。     

地铁施工引起的建筑物扭曲变形分析

隧道施工或深基坑开挖过程中会引起地面建筑物或其他结构产生复杂的变形,长期以来,对建筑物的弯曲或剪切变形都进行过一些研究,但是一般都忽略了结构的扭曲变形。事实上,由于地层的位移,会引起附近的各类结构普遍承受不同程度的扭曲变形。本文讨论了建筑物某一个平面的扭曲变形(例如基础平面,或建筑物的某一个立面)问题。首先给出了一个平面扭曲变形的数学定义,然后基于力学分析和受力推导,得到了平面变形扭曲的量化表征和计算方法。进一步在对实测资料分析的基础上,探讨在某些简化假定条件下,建筑物基础板的扭曲变形分析方法。最后以伦敦伊丽莎白大厦(E lizabeth House)为例,采用本文所提出的方法具体量化分析了该建筑物在地铁隧道施工过程中产生的扭曲变形,并对扭曲变形的规律进行了探讨,对扭曲变形对结构安全的影响进行了分析。     

超高层建筑结构施工模拟技术最新进展与实践

施工顺序对结构的内力有明显影响,超高层建筑应采用结构逐层或分区激活的方式模拟实际施工过程。对于特殊的结构形式,需要正确选择各阶段激活的范围。通过合理调整施工顺序,得到更为合理的受力形态,减小结构用钢量。框架-延性墙板体系具有较大的侧向刚度与优良的抗震性能,严格控制其墙板的安装顺序对其实现抗震性能非常关键。收缩徐变对超高层建筑混凝土构件的竖向压缩变形量影响显著,各竖向构件的变形差异将引起水平构件附加内力,影响结构的安全性与正常使用,需要采取相应的设计与施工措施。温度作用对超高层建筑结构变形与内力的影响不能忽略。提出最大正、负温差的确定方法。应采取措施减小温度作用的不利影响,严格控制重要的温度敏感构件的合龙温度。基础不均匀沉降与超高层建筑的安全性关系密切,现阶段通过上部结构与地基基础共同工作模型准确预计基础沉降值尚难以实现,还需要通过设置施工后浇带、敏感构件滞后安装等方式尽量减小差异沉降的影响。     

火灾混凝土建筑物红外热像鉴定技术与案例

根据红外热像检测原理,采用红外热像仪检测火灾损伤的钢筋混凝土结构,分析其受火温度、强度损失及损伤深度,并综合评价其损伤等级。现场检测实践表明,钢筋混凝土结构火灾损伤的红外热像检测与评估,可快速获取比较全面翔实的建筑物火灾损伤资料,从而为修复加固工程提供科学可靠的依据。     

某软土基坑开挖对临近建筑物影响的有限元分析

通过有限元模型,分析了在不同开挖工况下临近深基坑的建筑物的变形,以及基坑和建筑物之间土体加固对变形的影响,进一步分析了建筑物桩基和基坑连续墙的相互作用。认为基坑拆撑时,建筑物变形发展到最大值,而土体加固能明显减小建筑物水平位移,却对沉降影响不大。这一结论对类似工程的设计有一定的参考价值。     

重庆建筑边坡变形控制标准探讨

该文对目前国家及地方相关规范提出的边坡(基坑)开挖变形控制标准进行了对比分析,探讨了不同规范在边坡(基坑)变形控制标准制订中存在的问题,在此基础上,提出了重庆地区建筑土质边坡变形控制值及岩质边坡监测报警原则。