深圳地铁重叠隧道邻桩施工力学模拟

从施工力学的重度出发，本文根据深圳地铁一期工程国贸－老街－大剧院两区间的地质资料及设计文件对所出现的重叠双洞隧道及单洞双层隧道两种方案，利用三维非线性有限元对施工期的地表沉降及洞周变位进行了模拟。其结论对设计及施工工具有指导及参考价值。     

浅埋地铁隧道爆破振动速度传播规律及预测

为了更好地控制浅埋隧道爆破施工对地表建(构)筑物产生的不利影响,以武汉地铁八号线洪山站-小洪山站区间隧道开挖爆破为研究对象,采用数值模拟与现场监测相结合的方法进行浅埋隧道爆破振动传播规律及预测研究.结果表明:数值模拟结果与现场监测结果基本一致;地铁隧道爆破开挖作用下地表3个方向的质点振动速度为垂直方向最大;沿隧道径向方...     

建筑基坑近接施工对地铁盾构区间隧道影响分析

以苏州某建筑基坑与既有地铁盾构区间隧道近接施工项目为背景,利用有限元方法,分析了建筑基坑开挖对既有地铁区间隧道的受力和变形的影响。结果表明:建筑基坑施工过程中隧道发生变形,整个开挖过程中隧道水平位移最大值为4.4mm,隧道竖向位移最大值为2.1mm;基坑开挖过程中地铁区间隧道外侧最大弯矩为60.7k N·m,发生在开挖3#基坑至坑底阶段;上部建筑施工完成后地铁区间隧道变形减小,水平最大位移减小至3.1mm,竖向最大位移减小至1.4mm。     

地铁隧道钻爆施工地表振动速度特征研究

为了研究地铁隧道爆破振动规律并有效地控制爆破振动危害,对贵阳地铁二号线一期工程隧道爆破开挖进行实时监测,然后对监测数据进行回归分析,计算出爆破地震波衰减系数α和k值,并利用大型有限元软件LS-DYNA对爆破施工进行数值模拟,结果表明:用萨道夫斯基公式对地铁隧道掘进的地表振动速度进行拟合时,隧道掘进前方比掘进后方的相关性较好,数值模拟计算所获得的地表振动速度规律与现场监测结果基本一致,地铁隧道掌子面后方已开挖区的地表振动速度存在放大现象。因此,在进行爆破施工方案设计时,必须考虑已开挖区的地表振动速度放大的影响,保障掌子面后方地表建筑物的安全。     

地铁隧道钻爆施工地表振动速度特征研究

为了研究地铁隧道爆破振动规律并有效地控制爆破振动危害,对贵阳地铁二号线一期工程隧道爆破开挖进行实时监测,然后对监测数据进行回归分析,计算出爆破地震波衰减系数α和k值,并利用大型有限元软件LS-DYNA对爆破施工进行数值模拟,结果表明:用萨道夫斯基公式对地铁隧道掘进的地表振动速度进行拟合时,隧道掘进前方比掘进后方的相关性较好,数值模拟计算所获得的地表振动速度规律与现场监测结果基本一致,地铁隧道掌子面后方已开挖区的地表振动速度存在放大现象。因此,在进行爆破施工方案设计时,必须考虑已开挖区的地表振动速度放大的影响,保障掌子面后方地表建筑物的安全。     

地表变形受地铁施工的影响分析

在隧道修建的过程中,盾构施工是最重要的隧道施工形式之一,虽然其技术已经较为完善但是在隧道的修建过程中,土体的扰动是无法避免的,由于该现象会造成地层发生一定程度的变形、移位。文章主要针对地铁施工中土体扰动对于地表的影响进行了分析,针对其变化规律展开了探讨,对地表变形的研究状况进行了分析,进一步阐释盾构施工引发地表变形的原因以及规律。     

地铁隧道进行作业时拱顶下沉的具体参考数值的计算探讨

在地铁隧道施工中,对拱顶下沉进行测量时,往往只能检测到一部分,主要原因是由于变形监测的滞后,所测下沉部分在不同地层条件下存在大的差异。对地层环境控制及隧道支护设计时,拱顶下沉及其下沉量是重要的参考基础。本文主要针对某地铁工程中,通过对部分区间隧道拱顶下沉进行回归分析,发现拱顶下沉过程遵循指数函数关系,因此可以对未测量部分进行预测。通过对具体参数的计算,对建设中的地铁工程拱顶下沉与地表沉降之间的关系特点进行分析,从而对地铁隧道支护、暗挖施工及底层环境控制设计提供参考。     

暗挖浅覆土大断面隧道开挖施工工法研究

地下隧道施工过程中,对于地层的扰动,原有土体的状态失去平衡、对隧道的沉降与收敛造成影响。对区间隧道在施工中必须以严格控制沉降、防止坍塌为目的。若遇覆土较浅地带、稳定性较差土质,开挖极易造成塌方、涌水、地表沉降等情况,造成地面塌陷。施工中确保浅覆土地带施工的安全稳定,核心是拱顶围岩的固结控制。为保证隧道施工中的安全稳定,通常采用井点降水或洞内预加固堵水等措施为地铁施工提供良好的条件。长春地铁1号线05标段,位于长春市交通最繁华地带,场地条件无法满足明挖施工,并横通道下穿主干道人民大街,最浅覆土只有4m,在开挖施工中,拱部处于杂填土及粉质黏土底层,土层地质较差,对开挖施工造成一定难度。该工程为暗挖区间左右双线隧道,在区间右线南端设有235m停车线大断面,在停车线大断面施工前,左线临近准断面已开挖形成。采用本工法施工,可防止地表沉降、土体坍塌,确保了施工安全。     

地铁隧道掘进爆破地表振动效应研究

以武汉地铁2号线隧道工程为背景,采用现场爆破振动监测及数值模拟方法,对掘进爆破过程中产生的地表振动效应进行研究。结果表明,掌子面后方沿隧道轴线已开挖区地表振动速度存在放大现象,数值计算所获得的地表振速峰值与现场监测结果吻合较好,其变化规律和特征与实测结果基本一致,证明采用数值模拟方法研究隧道掘进爆破产生的振动效应是可行的,能为后续的施工提供参考。     

盾构隧道叠加段施工力学分析与施工技术研究

盾构隧道叠加段的力学分析是盾构理论分析的一个难点。依托厦门地铁2号线马銮西站-马銮中心站区间6号线叠加隧道工程进行研究,建立了反映叠加段盾构隧道施工力学特性的三维模拟方法,分析不同净距、施工顺序对地层位移及结构的影响,探讨该条件下盾构施工技术。研究结果表明:隧道净距越小,左右线施工之间的干扰越大;采取先下后上的施工顺序有利于结构的弯矩安全;近接隧道需采用一定的临时支撑保证施工安全。研究成果运用于马銮西站-马銮中心站区间6号线叠加隧道工程取得了良好的效果,为同类型盾构隧道施工及设计提供了借鉴及参考。     

地铁隧道爆破施工下穿地表建筑物的减振技术研究

城市地铁区间隧道爆破施工中面临的一个重要问题就是降低爆破振动对临近地表建筑物的影响。青岛地铁一期工程03号线03标段下穿建筑物时,为了确保距隧道拱顶5~8 m的地表建筑物安全,采用了大中空孔直眼掏槽技术、一次起爆分部延时爆破、浅孔多眼等技术,将地表建筑物最大垂直振速控制在国标允许范围之内,隧道通过后地表建筑物完好无损。并在施工中解决了大断面隧道爆破施工导爆管雷管段数不能满足施工要求、分断面施工不能同时实施爆破作业,施工效率低下的问题,既保证了工程施工安全又满足了进度要求。     

复杂地质条件下地铁隧道下穿建筑物减振爆破技术

为了解决复杂地质条件下地铁隧道爆破施工对下穿建筑物时爆破振动安全问题,以青岛地铁3号线一期工程万年泉路站～李村站区间隧道下穿万隆商厦为工程实例,采用优化的掏槽型式、爆破参数及装药结构,利用在砂岩交界面打设减振空孔,增加爆破自由面,结合毫秒雷管和孔外延时起爆网路技术,对地表建筑物爆破振动进行实时监测。结果表明：在地铁隧道下穿建筑物爆破施工期间,地表建筑物爆破振速成功地控制在1.5 cm/s以内,满足施工安全和进度要求,取得了良好的经济、社会和环境效益,对今后类似复杂地质条件下城市地铁隧道下穿建筑物爆破施工具有一定的借鉴意义。     

矿山法隧道小距离上跨既有盾构区间安全防护技术研究

针对徐州地铁2号线上跨既有1号线的交叠穿越工程,运用Midas GTX NX建立三维有限元模型,分析了矿山法隧道施工对既有地铁盾构区间及车站横通道结构的变形及内力的变化规律,总结了上跨施工对既有结构的影响效果。研究表明,既有隧道受上跨施工的主要影响区发生在穿越节点处,隧道变形在横向上呈竖鸭蛋形,在纵向呈M型分布;结构内力随隧道卸载而减少,减少幅值与地层力学性质密切相关。     

紧邻地铁隧道深基坑支护技术及监测分析

分析现阶段城市中修建的地铁工程,可知这些工程施工难度较大,应用的作业技术非常先进,但是周边工程项目的深基坑开挖施工会导致地铁隧道出现变形问题,从而为地铁以及相关工程施工埋下质量隐患,所以需要应用深基坑支护技术进行紧邻地铁隧道深基坑施工质量的支护作业,还需要对支护技术应用期间的隧道变形相关数据进行监测,以此便于施工单位掌握深基坑支护效果,提升支护技术应用有效性。基于此本文对紧邻地铁隧道深基坑支护技术应用、隧道变形监测情况进行了全面的分析,以此为更多地铁工程、周边工程高质量与高效率的施工建设提供参考经验。     

杭州地铁4号线盾构下穿电力隧道直接切桩沉降分析

以杭州地铁4号线盾构下穿电力隧道切削桩基工程项目为背景,结合三维数值模拟和实测沉降数据进行分析,研究盾构下穿电力隧道切削桩基对地表的沉降影响,并以掌子面推进力、同步注浆压力为施工参数进行数值分析。数值模拟数据表明：切桩期间地表的沉降量大且沉降速率快,沉降量及沉降速率均随监测点离隧道轴线距离的增大而减小,由于电力隧道结构的特殊性,切桩过程中产生的沉降量占总沉降量比重较小。掌子面推进力的变化对切桩前地表的隆起影响较为显著,对切桩时地表产生的沉降量影响相对较小;注浆压力的变化对切桩前地表的隆起和切桩时产生的沉降量影响均不够显著。通过比较实测数据与模拟数据发现,实测数据中由于切桩产生的地表沉降有一定的滞后性。根据数值模拟结果,建议在施工过程中当盾构机与桩基础的距离大于6 m时,适当增加掌子面推力以减小地表的最终沉降;距离小于6 m时,恢复掌子面推力为1倍静止土压力,以减小桩身水平位移确保切桩工作顺利进行。     

复杂地层下盾构施工技术的研究

盾构法是在地表以下的土层中暗挖隧道的一种隧道施工方法。然而,盾构机在复杂地层下施工,如果不注意掘进的方法,将会导致地表沉降、刀具非正常磨损等事故,从而影响施工的安全、成本和工期。本文根据深圳地铁l号线（罗宝线）续建玉程鲤大区间隧道的实际工况,对盾构机的选型、掘进参数、机体姿态控制等方面的技术进行了研究,对盾构旌工过程中存在的问题进行分析,提出可一系列行之有效的施工方法。     

不同爆破开挖工况下盾构管片的响应分析

为分析联络通道爆破开挖时盾构管片的动力响应,基于青岛地铁8号线盾构区间工程,进行了现场振动监测,得出掏槽爆破对管片的振动影响最为强烈的结果。进而基于现场掏槽孔装药量利用MIDAS-GTS NX模拟软件建立三维模型,对联络通道出洞、进洞8种不同间距爆破作用下盾构管片的振动、应力的响应规律进行分析,得出：在相同的爆破间距下,相比于进洞爆破,出洞爆破对临近盾构隧道管片的振动影响更为强烈,最大振动速度是进洞爆破的2.9～3.4倍,且随间距的减小振速递增幅度增大;在安全允许振速20 cm·s^-1下,出洞爆破时爆破间距应大于5.0 m,进洞爆破时爆破间距应大于1.25 m,未开挖部分岩石采用非爆破法进行开挖;开口管片应力集中明显,最大主应力的位置随间距的减小,表现为矩形开口底部,到矩形开口侧边的横纵缝相交处,最后到矩形开口上部的两侧顶角;对联络通道与盾构隧道近接交叉部位管片的进行切割,形成的开口不完整结构会减弱自身内侧在爆破荷载下的最大主应力,但会造成自身外侧产生小范围的应力集中,使其成为盾构隧道衬砌结构最为薄弱的位置。     

基于FEM和TM方法的轨道-隧道-土层振动耦合响应分析

针对地铁隧道中日益增多的振动问题,基于FEM(有限元)和TMM(传递矩阵方法)技术,以上海轨道交通四号线为研究背景,探讨在移动荷载作用下轨道-隧道-土层系统的振动响应及荷载传播问题。其中在频率波数域内运用FEM模拟轨道系统响应,运用TM技术模拟土层运动,并将隧道简化为欧拉梁,利用应力应变关系将轨道系统、土层与隧道梁进行耦合。模拟数据与实测数据对比表明,该模型能较好地模拟地铁隧道中振动的传播。基于该理论模型,运用频散曲线对轨道及土层特性进行分析,从理论上讨论轨道系统与土层耦合条件下振动波传播的特殊规律,并以地表位移及土层应力为研究对象,分析不同频率条件下振动响应的差异。     

基于FEM和TMM方法的轨道—隧道—土层振动耦合响应分析

针对地铁隧道中日益增多的振动问题,基于FEM(有限元)和TMM(传递矩阵方法)技术,以上海轨道交通四号线为研究背景,探讨在移动荷载作用下轨道-隧道-土层系统的振动响应及荷载传播问题.其中在频率波数域内运用FEM模拟轨道系统响应,运用TM技术模拟土层运动,并将隧道简化为欧拉梁,利用应力应变关系将轨道系统、土层与隧道梁进行耦合.模拟数据与实测数据对比表明,该模型能较好地模拟地铁隧道中振动的传播.基于该理论模型,运用频散曲线对轨道及土层特性进行分析,从理论上讨论轨道系统与土层耦合条件下振动波传播的特殊规律,并以地表位移及土层应力为研究对象,分析不同频率条件下振动响应的差异.     

多孔地铁隧道交叠运行环境振动影响数值分析

随着城市地铁线网的逐渐加密,地铁线路布局越发复杂多样,多条地铁线路近距离并行或交叠运行情况越来越多,由此产生的地铁环境振动影响也更为恶劣和复杂。建立多孔隧道不同列车运行状态下环境振动影响三维动力有限元模型,计算结果同相关标准规范中的经验公式预测结果进行对比,两者吻合较好,在此基础上系统分析隧道孔数、隧道空间位置关系及列车不同交汇情况对地表振动传播规律的影响。仿真结果表明:上部隧道孔洞对下部隧道地铁列车运行引起的地表振动传播规律影响较大,且对隧道孔洞近场地表振动具有一定的遮挡作用;上下隧道水平间距相比垂向间距影响更为显著;不同列车运行状态组合方式对地表振动影响差异较大。研究结论可为地铁环境振动影响评价、地铁线路设计等提供参考依据。