地铁车站盖挖联合管幕施工技术

针对广州某地铁车站施工中复杂的地上地下环境,提出盖挖联合管幕施工工法,充分利用管幕支承作用减少管线迁改、减少施工占地并保障施工安全。为验证方案的可靠性,采用ABAQUS有限元分析软件建立模型,分析地铁车站施工过程中的地表地层沉降规律及管幕受力变形规律。结果表明,管幕结构受力变形主要受其上覆土体荷载、右线顶板施工及地下2层土体挖除的影响,后续施工步对管幕的受力变形影响较小;施工引起的管幕上方地表沉降呈左缓右陡的沉降槽曲线;车站左线地下1层土体开挖引起的地表最大沉降可达最终沉降量的65%,右线顶板施工及地下2层土体开挖引起的地表最大沉降达最终沉降量的98. 6%,后续施工对地表沉降影响较小。     

斜撑拆除对地表沉降和管幕竖向变形的影响分析

沈阳地铁某车站采用新型管幕工法结合洞桩法施工,在开挖管幕下方土体时,为了保持管幕的整体稳定性,在管幕的两侧架设斜撑。通过建立三维有限元模型,研究同时拆撑数对地表沉降及管幕竖向变形的影响规律,得出采取拆除6根斜撑作为一个施工步骤的施工方案。     

管幕结构法侧穿车站雨棚桩基影响分析

太原市迎泽大街下穿火车站通道工程采用管幕结构法施工,具有大跨度、超浅埋、严格控制沉降等特征。采用数值计算对钢管顶进、钢管切割及混凝土浇筑、土方开挖等主要工序下车站雨棚桩基沉降变化规律进行了研究,并制定了雨棚桩基允许沉降控制标准。结果表明:1)管幕结构法施工时,对侧穿的雨棚基础产生了一定的影响,雨棚基础发生了水平和竖向位移;2)雨棚基础的水平位移主要发生在钢管顶进和管幕切割阶段,土方开挖施工对雨棚基础影响较小;3)施工完成后,雨棚基础最大水平位移为1.18 mm,最大竖向位移为4.59 mm,满足沉降控制标准相关要求。     

大断面黄土隧道进洞段施工技术及其数值模拟

针对大西客运专线忻州隧道进洞段埋深浅、断面大、围岩稳定性差的情况,提出采用短台阶七步开挖法和辅助工法施工,并采用Plaxis-3D有限元程序,对隧道开挖施工进行了数值模拟,同时结合施工现场实测结果作了对比分析,结果显示:短台阶七步开挖法能有效控制围岩及地表沉降,但在施工过程中要施作超前大管棚、超前小导管等辅助工法,且要严格控制进尺。     

管幕箱涵法地下通道顶进施工地表沉降分析

随着城市建设的快速推进,地上空间资源越来越紧张,对于地下空间的开发迫在眉睫。地下工程的施工有很多不同的施工方法,管幕箱涵法作为近年来新兴的一种施工方法,其将管幕法和箱涵法有效地结合在了一起,达到了更好的施工效果。以上海市某管幕箱涵法地下通道的顶进为例,该地下通道在施工过程中穿越上海中环路,需要对其引起的地表沉降进行分析。通过理论计算以及有限元软件分析两种手段,分别对顶进过程中可能产生的地表沉降进行了预测,为实际工程施工提供了依据。     

超近距穿越构筑物箱涵顶进施工沉降控制技术

吉林污水管线防护涵工程超近距穿越运营中的铁路及管廊基础。近距离穿越构筑物,沉降控制一直是施工难点。采用Midas有限元软件,按实际施工过程进行详细模拟,研究超近距穿越既有建筑设施,管幕箱涵施作时,地表及周边建筑设施的沉降规律及其控制技术。结果表明,箱涵轴线上方土体沉降与周边建筑沉降均可分为3个阶段。施工前期,沉降随顶进缓慢增长;施工中期,沉降随着顶进加速增长;施工后期,沉降趋于稳定。根据分析,提出了不同阶段沉降控制措施。后期监测数据表明,管幕箱涵顶进施工过程中,轴线上方土体、管廊基础以及铁路线沉降均在控制值之内,保证了管廊和铁路正常使用与运营安全。     

软土地层小直径管幕快速施工关键技术研究

管幕工法是一种新型的筑造大断面地下空间的施工方法。以太原市迎泽大街下穿火车站通道工程为例,研究了在软土地层中小直径管幕快速施工技术——单螺旋钻出土双管顶进施工技术,着重分析了施工过程中双钢管组装、首组钢管制作、双钢管顶进、导向、纠偏等关键技术,并对管幕施工过程中地表变形进行监测,对顶力进行分析。研究发现:(1)通过实践证明该方法施工效率提高1倍;(2)对地层扰动小,地表最大变形满足了高速铁路沉降要求,管幕轴线最大施工误小,满足顶进精度设计要求。     

浅覆软土中钢管幕顶进施工沉降控制技术研究

上海市田林路地道新建工程采用管幕-箱涵工法穿越中环线,地道施工具有覆土浅、断面大、周边环境保护要求高等难点。钢管幕在淤泥质软土中穿越高等级道路,顶进施工时沉降变形控制是极为重要的一环。结合内锁扣形式的管幕钢管设计,从管幕掘进机刀盘与泥土舱设计、顶进纠偏系统、洞口止水装置、触变泥浆系统及管幕施工顺序等多个方面,详细阐述管幕钢管顶进过程中沉降控制施工技术措施。施工监测结果表明,中环线路面变形均控制在±2cm内,沉降控制作用明显。钢管幕群顺利穿越中环线,为后续箱涵推进创造有利条件。     

管幕法在综合管廊暗挖施工中的应用研究

结合天府新区兴隆86路综合管廊下穿天府大道建设工程,通过管幕设计、顶进设计等,探索钢管管幕施工工艺在综合管廊下穿既有城市主干道时的应用技术。然后进行管幕工作坑及其后背挡土墙的开挖,并制作管幕钢管、安装钻机,进行钢管顶进施工、轨迹控制和纠偏、沉降控制、暗挖施工等,阐述管幕法的工艺设计、工艺原理、工艺流程及操作要点,并进行相关总结。最后选定监控量测项目并布置监测点,监测变形量且进行质量控制。     

地铁下穿道路管棚管幕组合支护方案对地面沉降影响分析

为探寻砂卵石地层条件下,地铁车站下穿道路施工采用的管棚管幕组合支护方案对地面沉降的影响规律,结合成都地铁13号线望江路站暗挖工程实例,利用Plaxis3D有限元分析软件建立分析模型,针对不同管棚管幕组合方案,计算分析地面沉降特征。结果表明：与采用单一管棚结构相比,采用管棚管幕组合支护结构,可有效减小地面沉降量;采用单一管幕结构作为超前支护时,地面最大沉降值仅为单一管棚结构时的1/16;采用管棚管幕组合支护结构时,应尽可能将管幕结构布置在车站下穿部分的中部,对于降低地面沉降而言效果最好。     

下穿机场跑道管幕法箱涵顶进的变形规律研究

规划的首都机场捷运系统与汽车通道工程,需下穿正在运营的国际机场跑道,这在国内外尚无先例。为慎重起见,拟采用管幕保护下的顶进法施工。本文针对超长距离管幕掘进、顶进箱涵等多种工况进行数值模拟分析,研究在管幕保护下箱涵顶进时,管幕的变形、地层应力及变位和地表沉降的规律。     

管幕箱涵顶推法在市政道路下穿高速公路中的应用

荆门市泉水大道工程需下穿襄荆高速公路,为保障施工过程中高速公路正常交通,采用了管幕箱涵顶推工法。箱涵顶部覆土厚度4.3m～4.65m,总尺寸为长49m、宽40m、高7.6m。箱涵采用双箱两孔断面,分3节预制。对管幕、后靠背、滑板、中继间、钢插销以及箱涵结构进行了精心设计。箱涵分左右两幅先后顶推,通过顶推精度与速度控制、减阻、压力注浆、土方开挖等关键技术,保证了箱涵顺利穿越襄荆高速。沉降监测结果显示,箱涵顶推过程中高速路面沉降量在20mm以内。     

地道基坑上跨盾构的实测分析及保护方案研究

依托徐州彭祖大道会议中段地道工程,研究了在粉土地区明挖基坑近距离上跨地铁盾构隧道的保护方案,提出了MJS及管幕相结合的盾构保护措施。现场测试数据研究表明,粉土层内的MJS加固体在一定深度范围内较为均匀,并且加固体强度满足要求。此外研究了管幕在MJS加固体中顶进的可实施性,钻头增设合金楔形齿块可增加顶进效率。根据开挖过程中地铁盾构的监测数据,配合主要施工步骤横道图进行分析,详细研究了盾构隧道变形的相关影响因素,研究表明：(1)MJS配合管幕的保护方案可有效控制由于上层基坑开挖造成的盾构变形,施工过程中地铁盾构变形均控制在要求范围内;(2)MJS可有效控制喷射孔内压力,在加固期间对盾构几乎没有影响;(3)在加固体未达到设计强度前,需特别注意重型机械设备驶至盾构上方,会造成盾构隧道较大沉降变形。根据实际保护方案建立有限元模型,通过与实测数据相比较,验证了模型参数的合理性;通过建立多种保护模型,验证了MJS配合管幕的保护方案的必要性。     

盾构下穿越施工对已建隧道沉降的影响

通过三维有限元方法对盾构近距离下穿越已建隧道的数值仿真模拟,得出盾构穿越施工时已建隧道随各进尺开挖的的沉降规律及施工影响特点,并根据实测反馈数据进行了对比分析,为合理确定施工方案和已建施工技术保护措施的选择提供可靠的依据.     

饱和软土地层中管幕法隧道施工风险分析

上海市中环线虹许路一北虹路下立交工程设计采用管幕结合箱涵顶进——有中继间的推进工法施工，是我国第一次引进管幕工法施工，也是世界上在饱和软土地层中施工的最大、最长的管幕法工程，其工程规模大，工艺新颖，工程地质条件差，存在很大的施工风险。运用风险分析方法，分析了饱和软土地层中施工管幕法隧道时在管幕顶进精度、管幕顶进阻力、地表沉降（隆起）、管幕损坏、管幕水密性、管幕锁口连接以及箱涵开挖面稳定、箱涵损坏、箱涵方向控制、管幕下沉、箱涵安全出洞、地面变形控制等方面存在的风险，得出了工程的总体风险水平，并提出了相应的防范措施。     

新型支护结构修建浅埋暗挖地铁车站数值分析

STS(Steel Tube Slab)管幕结合洞桩工法被用于修建沈阳地铁某车站,此工法是国内首次用来修建超浅埋暗挖车站,缺乏工程经验。采用FLAC3D对车站施工过程进行数值模拟,分析导洞施工过程、车站主体施工对地表沉降和管幕受力的影响。研究表明:STS管幕在车站施工过程中有效的降低了地表沉降,起到了一定的支护作用;在导洞开挖过程中,横向影响范围大概是导洞两侧5倍洞径;导洞开挖对掌子面的影响范围大概在掌子面后1倍洞径;导洞开挖面前后1倍洞径处,地表沉降影响最大,占总沉降量的70%左右;车站主体施工过程中,管幕所受横向最大拉应力和纵向最大拉应力均远小于设计标准,管幕处于安全状态,为现场地铁车站施工提供指导和参考。     

地下过街隧道超前预支护数值模拟分析

对广州某过街隧道施工开挖方法进行研究,采用三维有限元模型对隧道开挖时采用不同超前预支护方案进行了数值模拟分析,通过沉降位移和应力计算分析得出,采用水平旋喷桩+大管棚+套打小导管注浆超前支护方法是最佳支护方案。     

新管幕支护下导洞施工对地表沉降的影响

沈阳地铁奥体中心站首次采用新型管幕(Steel Tube Slab)结合洞桩法修建,国内缺乏相关工程经验。基于此,采用ABAQUS建立三跨和两跨的地铁车站有限元模型,分析车站的导洞施工过程对地表沉降的影响。研究表明:三跨结构的最终沉降量小于双跨结构,三跨结构在导洞开挖结束后产生的沉降量占总沉降量的90. 95%;下导洞开挖过程中,三跨结构影响范围较双跨结构大。     

顶管通道近接施工对有轨电车的影响及优化分析

针对顶管通道近接苏州有轨电车1号线施工工程,采用修正莫尔-库伦模型,模拟顶管井基坑的开挖和顶管推进的实际施工步骤,并根据计算结果提出了针对性工程优化措施。通过对顶管井基坑开挖和顶管掘进过程的动态模拟,分析得到整个施工阶段中临近有轨电车道床最大沉降量和水平位移小于苏州市有轨电车暂行保护标准的要求。有限元计算为顶管施工方案可行性提供理论依据,可为类似项目提供参考。     

松软地层矿山法隧道不同开挖进尺的数值模拟

分析了隧道施工过程的动态三维有限元模拟原理,结合某地铁矿山法施工区间,根据施工建立了合理的三维有限元模型,定量计算出了三种开挖进尺的横剖面与纵剖面沉降量,从而有助于指导矿山法在松软地层隧道施工中的应用。