节理岩体双岛四线暗挖地铁车站施工方法研究

为了确定特大断面小净距地铁车站最佳施工方法,考虑到材料的弹塑型本构模型关系,选用大型有限元计算软件(MIDAS/GTS),采用三种施工方法(双侧壁导坑法、CRD法、CD法)对该地铁车站进行了数值模拟。通过对围岩观测点的位移和塑性区对比分析可知,对于特大断面小净距平行双岛四线地铁车站采用双侧壁导坑法能更好地控制围岩位移和塑性区的发展。该隧道设计施工方法优先选用双侧壁导坑法,并为类似城市地铁车站设计施工提供了参考依据。     

重庆轨道交通四号线头塘地铁站围岩压力分析

以重庆轨道交通四号线头塘车站为工程背景,地铁车站属于特大断面浅埋隧道,首创采用预留T字岩梁岩柱隧道施工方法,应用全土柱理论、普氏理论、泰沙基理论、比尔鲍曼理论计算了隧道施工全断面开挖完成后不同埋深工况下围岩的垂直压力、水平压力,分析得出泰沙基理论的计算结果适合于该工程,应用小净距隧道围岩压力理论,计算了T字型断面形成后不同埋深工况下围岩的垂直压力、水平压力。理论分析了隧道施工过程中形成T字型断面以及全断面时顶板的最大拉应力、最大挠度,并计算了隧道顶板不垮落离层时需要的最小支护反力,研究结果为车站施工、支护结构安全提供理论支撑。     

超小净距双线地铁隧道暗挖法对中岩墙稳定性影响分析

以长沙地铁2号线溁湾镇停车线区间超小净距大断面暗挖隧道为依托,采用有限元软件MIDAS/GTS建立两平行圆形洞室的二维计算模型,对比分析小净距双线隧道不同暗挖方法对中岩墙稳定性的影响,提出了合理的施工方法,对超小净距大断面隧道的设计与施工有着非常重要的理论和实践的研究意义。     

小净距隧道与横通道空间交叉结构施工力学分析

在小净距隧道修建和运营过程中,根据需求会在隧道中设置横通道。针对小净距隧道横通道施工过程,运用三维有限元数值模拟的方法,对横通道段和正常段施工过程中的洞室围岩位移、围岩应力集中度、塑性区分布、地表沉降进行对比分析。结果表明:小净距隧道横通道的开挖对隧道洞室围岩位移、围岩应力集中度有着更不利影响;小净距隧道横通道段处中夹岩柱的塑性区相较于正常段易贯通;小净距隧道横通道的开挖会加大地表沉降。     

饱水黄土大跨小净距隧道施工技术研究

饱水黄土大跨小净距隧道地质条件复杂且施工风险高。以西安地铁4号线雁南四路站—大唐芙蓉园站地铁工程为研究背景,采用有限元数值模拟的方法,对黄土地区浅埋小净距隧道的降水方式和不同净距下对隧道稳定性的影响进行研究,详细地分析了隧道降水开挖过程中周围岩土体的变形、支护结构的受力情况以及隧道中岩柱塑性区的分布情况,确定了支护结构施工需要控制的区域。     

浅埋地铁区间大断面隧道施工风险与技术措施分析

青岛地铁1号线峨石区间隧道埋深浅、围岩差、隧道断面大、小净距、周边环境复杂、施工难度大。施工时采取地表注浆、小导管超前支护、加强初期支护、控制爆破等措施,达到了地层加固和超前支护以及减小对围岩扰动的作用,实现了在不良地质条件下浅埋大断面隧道顺利施工,较好地控制了施工风险,监测结果表明,地表变形值位于控制值以内。     

基于数值模拟分析的小净距黄土隧道施工优化研究

在建西安地铁4号线雁南四路站—大唐芙蓉园站存车区间暗挖隧道为非对称断面的大跨小净距黄土隧道,其中大断面隧道跨度超过12m,施工难度大、风险高。结合雁南四路站—大唐芙蓉园站存车区间工程施工,采用数值模拟方法,对比研究了非对称断面小净距黄土隧道采用三台阶、CD法和双侧壁导坑法施工时地层的变位以及隧道支护结构的受力形态;基于数值模拟分析推荐并实施双侧壁导坑法隧道施工,取得了良好效果。     

“CRD法”及“双侧壁导坑法”在小净距、大断面隧道施工中的应用

为了满足道路技术标准、当地人文环境、保护生态环境以及美观的需要,高速公路与城市道路采用了较多高架桥梁和隧道通行方案,但由于受到地形、地貌、地质条件的限制,不少地段需设置小净距、大断面隧道。目前"CRD法"及"双侧壁导坑法"在小净距、大断面隧道施工中尚不多见,因此该技术的研究对同类项目的施工具有一定的指导意义。     

小净距大断面隧道边坡信息化施工安全管理

以大帽山隧道工程为例,依托工程的监控量测成果,阐述了小净距大断面隧道洞口边坡的安全管理,提出了大跨径、小净距四车道隧道边坡安全管理流程及预警机制,研究结论可为类似条件下工程的设计、施工和监测提供指导。     

浅谈连拱隧道和小净距隧道的设计与施工

分别对连拱隧道和小净距隧道的断面形式和开挖方法进行了介绍,并着重对小净距隧道施工过程中夹岩不同厚度的处理手段进行了阐述,以推广连拱隧道和小净距隧道在以后公路建设中的应用。     

广州地铁四号线蕉门至冲尾段软土施工方法

叙述了蕉门至冲尾段软土特性,对目前地铁车站和隧道区间常用的施工方法进行了阐述,提出各工法的施工原理及其适用范围,并结合国内外一些软土地区的地铁施工经验提出需要注意的问题,以期在今后的地铁设计施工中得以重视。     

岩质地层暗挖车站施工设计关键技术研究

针对岩质地层条件下暗挖法地铁车站设计中遇到的隧洞开挖方式、衬砌支护参数,以及主体结构与风道结构的接口设计方案等几项关键技术,运用数值计算与理论分析相结合的手段,并利用现场实测数据进行对比分析,研究表明:双侧壁导坑法施工工艺是安全可行的,初期支护结构可以按破损阶段法进行验算,超前支护与封闭钢架相结合的方式能形成完整的支护体系,并能确保车站主体结构与风道结构接口处的步步封闭与施工安全。通过分析还发现,围岩应力和位移变化较大的区域主要集中在隧道拱顶与拱脚附近,施工过程中的安全系数呈现先减小后增大的变化趋势。研究结论对类似地层条件下的暗挖法地铁车站提供借鉴与参考。     

盾构隧道扩建地铁车站地表沉降预测及分析

 广州市轨道交通6#线东山口站左线站台隧道采用盾构先行过站后扩挖方案修建,地面环境复杂,且建筑物桩基所处地层含水量高、孔隙比大,盾构隧道扩挖施工易引起较大地面沉降。应用数值模拟方法对扩挖施工诱发地层失水引起的地表沉降以及现场扩挖施工变形控制措施的实施效果进行预测,并且运用叠加原理将得到的最终地表沉降与实测数据进行对比分析。结果显示：地层失水沉降及扩挖施工沉降比例为2∶3;盾构隧道台阶法扩挖上台阶施工地表沉降量较大,两台阶两部与两台阶四部扩挖法地表沉降差别不大,盾构扩挖法修建左线站台隧道最大地表沉降为右线CRD法站台隧道的65%;拱部大管棚、袖阀管注浆复合超前预支护增加了地表沉降槽宽度,减小了地表沉降量及倾斜;盾构轴线偏移方案减小了围岩塑形区范围,更好地发挥拱部超前预支护的效果。     

立体交叉洞室群施工变形三维数值模拟分析

北京地铁14号线蒲黄榆站为3层暗挖车站,设置了由2—1号横通道及8个小导洞,形成了立体交叉洞室群工程。车站工程区地质条件复杂,采用暗挖法施工难度大。为研究此立体交叉洞室群工程施工方案的合理性,采用FLAC^3D计算软件对此立体交叉洞室群工程施工力学行为进行了三维数值模拟分析。分析了立体交叉洞室群工程开挖引起的洞室支护结构的应力分布、导洞变形、地层塑性区的分布特征及典型管线正上方地表沉降变形,并将地表沉降现场监控量测数据与计算结果进行了对比分析,结果表明该施工方法可以保证工程施工安全。     

重庆地铁某暗挖车站设计方法及安全性分析

根据某暗挖车站TBM过站的工程实际,将"先拱后墙分部开挖法"应用到重庆地铁大跨暗挖车站设计中。按破损阶段法对车站初期支护强度进行验算,并进行安全系数评价;对二次衬砌采用破损阶段法设计原理,建立荷载-结构模型进行模拟分析,并对混凝土抗裂进行验算;施工工序采用二维地层-结构模型进行有限元模拟,得出定性的结论;结果表明,重庆地区类似工程采用"先拱后墙分部开挖法"施工大跨暗挖车站安全可行,结论对城市地铁设计和施工具有参考与指导意义。     

邻近桥桩暗挖地铁车站施工方案及桥桩保护措施研究

 北京地铁十号线呼家楼站邻近京广桥,受桥桩位置制约,车站主体结构采用分离结构型式,原设计施工方案为CRD法,由于车站主体结构沿走向邻近桥桩(距桥桩最近距离仅为2.16 m),施工风险大,因此所选施工方案必须能够确保邻近桥桩的安全。通过工程类比和有限元数值分析,选择对邻近桥桩保护最为有利的洞桩法(PBA)方案。根据邻近桥桩与地铁空间位置关系,将邻近桥桩划分不同的风险等级,采取相应的控制措施。在车站施工期间对桥桩变形和地表沉降进行跟踪监测。监测结果表明：车站主体结构的施工方案合理,对邻近桥桩的保护措施有效,能够确保邻近桥桩和地铁车站施工的安全。     

南京地铁车站下穿既有铁路站场施工技术研究

南京地铁一号线南京地铁车站是国内首次在既有铁路站场下采用矿山法施工的地铁车站,受地表铁路站场制约,南京地铁车站分为南、北 2 个明挖区和中间部分的过站区。过站区采用双线隧道型式,隧道跨度大,埋深浅,线间距小。工程最大难点在于隧道下穿既有铁路站场的施工期间不能影响地表铁路站场的正常运营,因此施工难度和风险极大。阐述了地铁车站隧道施工前对上方既有铁路线路所采用的加固措施、加固方案安全性评价以及过站区隧道施工方法。     

轨道交通车站公共区域标准化布置研究

该文从源头着手对国内常用的轨道交通车站公共区建筑设计进行了归纳总结与研究,剖析了地铁公共区尺寸及所需布设必要设施。分解乘客的使用需要和运营的管理需要,归纳最基本的组成规律,概括了地铁公共区设施布置的特点和设计规律性。分析了轨道交通车站公共区设计的多样性、复杂性等特点,描述了其内部设施布置,概括了其平面及立面布局的特点,并对地铁车站公共区标准化设计进行探讨。建立了后续的设计提供可供借鉴的模型,为我国今后轨道交通建筑设计提供参考,为地铁设计标准化提供工作思路,提高地铁建筑师的设计效率。     

基于变位分配法地铁车站变形规律研究

以北京地铁某车站工程为背景,基于变位分配法原理对PBA施工引起地层变形进行分阶段研究,提出相应控制措施以减小对周围环境的不利影响,可得出以下结论：(1) PBA工法地层与车站结构的力学响应可分为4个“卸载–加载”的过程,其中“小导洞开挖”和“拱部土体开挖与扣拱”为控制地层变形的关键步序;(2) 小导洞开挖前,应及时超前注浆加固周边地层。采用错距开挖、短进尺减少对洞周围岩的扰动;(3) 在扣拱阶段,传力途径的转换使洞周地层应力重分布,车站结构产生相应的协调位移;建议采用短进尺,设置横向钢支撑等措施;(4) 随着施工步序的推进,洞周地层塑性区范围逐渐增加,最终形成剪切楔破坏;大量张拉性微裂纹伴随剪切性微裂纹构成宏观上的剪切带;(5) 对比4个施工阶段地表沉降的比例,数值计算和现场监测分别为4.5∶1∶6∶1和4.3∶1.6∶5∶1,二者基本吻合。     

基于大直径盾构隧道扩挖地铁车站关键工况控制措施研究

 北京地铁14号线将台站基于大直径单洞双线盾构隧道采用PBA工法扩挖形成。以地铁将台站作为工程背景,根据实际施工工序,分析了PBA工法扩挖大直径盾构隧道建造地铁车站的关键工况。利用“地层-结构”相互作用有限元法,模拟开挖过程,着重研究了盾构隧道两侧中洞非对称开挖和两侧K管片非对称拆除这两个关键工况的结构体系受力转换规律。结果表明：由于两侧中洞的非对称开挖扣拱及两侧K管片的非对称拆除,导致中洞初期支护、管片以及中隔墙的应力分布呈现非对称状态;管片环的最大主应力由压应力变为拉应力;中洞拱部初期支护最大主应力出现在一侧的K管片拆除后;在中洞开挖阶段,中隔墙最大主应力出现在一侧中洞开挖后;在K管片拆除阶段,当一侧的K管片拆除后,中隔墙承受偏压,两侧的K管片均拆除后,中隔墙的偏压现象消失,此时中隔墙主应力最大。表明在两侧中洞非对称开挖和两侧K管片非对称拆除工况下,中隔墙承受明显的偏压。根据数值模拟结果和管片拆除试验段的中隔墙应变监测结果,针对“中洞支护参数、中洞开挖方法、K管片拆除方法”等设计方案进行了优化,以确保车站扩挖施工安全和车站结构安全。