厦门花岗岩残积土施工降水对周边环境影响分析

花岗岩残积土地区受开挖及降水扰动影响一直为工程界所困扰的问题,特别是工程降水后的沉降变形影响问题。本文以厦门轨道交通1号线镇海路～中山站区间降水为工程依托,对其降水过程前后、隧道开挖过程地表沉降变形和周边水位进行了监测,结果表明厦门花岗岩残积土区域降水对周边沉降影响有限,隧道开挖卸荷的影响是主要控制因素。相关的研究对指导厦门花岗岩残积土富水地区降水和隧道开挖具有重要的工程实践意义。     

管井降水在厦门地铁隧道施工中的应用

施工降水是困扰城市轨道交通建设的一个重要工程技术难题,特别是厦门地区的花岗岩残积土层中的降水及降水后开挖沉降问题。本文以厦门轨道交通1号线火炬园站～高殿站区间降水为工程背景,收集降水前后和隧道掘过程的地面沉降变形和水位变化数据,分析降水在花岗岩残积土地层轨道交通施工中的应用,从而可以为厦门地区管井降水在轨道交通中的应用提供依据,减少工程造价,提高施工的安全性和效率。对其降水过程前后、隧道开挖过程地表沉降变形和周边水位进行监测,结果表明厦门花岗岩残积土区域管井降水对周边沉降影响有限,隧道开挖卸荷的影响是主要控制因素。本文的研究对指导厦门花岗岩残积土富水地区降水工程具有重要的工程实践意义。     

考虑时空效应的隧道开挖及降水引起的地层变形计算

隧道降水及开挖引起的地层变形在时间上和空间上是不断发展变化的,目前国内外针对这一问题的研究大多只考虑最终的地表沉降。本文采用随机介质理论和岩土固结压密理论,考虑隧道开挖前降水以及隧道开挖施工引起的地层变形随时间的变化过程,对隧道开挖及降水引起的地层沉降和变形进行分析,推导相应的计算公式。工程算例分析表明,推导的计算方法具有较好的可靠性。进一步的计算分析表明,隧道降水引起的地层沉降较大,对隧道周边建筑设施不利,当降水井距隧道较近时,降水及开挖引起的地层变形在最大值处相互叠加,使得最终的地层变形值很大。因此,为保护隧道周边的建筑设施,降水井应距离隧道有一定的距离。     

越江大直径泥水盾构地面沉降数值模拟研究

结合武汉市轨道交通12号线越江隧道的工程实际情况,运用大型有限元软件ABAQUS建立三维计算模型并进行数值模拟实验,得出分步开挖下的地表横向截面沉降结果,再与隧道开挖过程中实际监测沉降数据进行对比发现盾构隧道开挖边线范围内沉降最多,而一次开挖成功模型得出的地表沉降相对实际监测结果差别较大,分步开挖计算模型更符合实际地表沉降情况,能较准确地反应现场地表沉降结果。     

公路隧道开挖施工变形分析

选取潮汕环线高速公路西环山1号隧道Ⅳ级围岩段落为工程依托,采用FLAC~(3D)计算软件模拟了隧道开挖施工过程,分析总结了地表沉降及水平位移变形特征以及隧道累计开挖进尺与拱顶沉降的关系。可对隧道开挖施工进行定性分析,提高认知,以便隧道开挖施工过程中对围岩变形不利部位做重点监控,更好地指导隧道安全施工。     

深基坑开挖过程渗流应力耦合有限元分析方法

运用有限单元法对考虑渗流影响的基坑施工过程进行分析,并给出了基坑降水及开挖引起的侧向位移曲线、坑后沉降位移曲线。运用考虑渗流影响的基坑开挖三维有限元模型对实际基坑工程进行施工过程模拟,通过与实际监测数据的对比验证了该有限单元法的正确性,并分析了降水、开挖对基坑变形的影响。分析表明,前期基坑降水将导致基坑侧向位移的增加,随着开挖深度的增加,后期基坑降水对侧向位移的影响很小,开挖对侧向位移的影响明显大于降水的影响;降水和基坑开挖都将逐渐增大基坑后土体的沉降位移,其中降水引起的沉降位移均小于开挖引起的沉降位移。     

地铁盾构隧道近距离侧穿建筑物安全性分析

本文以济南轨道交通R2线盾构隧道近距离侧穿白鹤集团办公楼为工程依托,运用MIDAS NX有限元软件模拟隧道开挖过程,并对施工引起的地表沉降、建筑物差异沉降、管片内力及应力场变化进行了预测分析。计算结果表明:由于隧道开挖卸荷,隧道整体变形呈压扁状。地表最大沉降为5.57mm,出现在左线隧道仰拱附近;建筑物最大竖向位移为1.26mm,发生在裙楼下方,裙楼与主楼的差异沉降为1.6mm;管片最大弯矩为4.0k N·m,最大剪力为8.1MPa,均在控制范围之内。     

矿山法隧道下穿高铁桥梁风险控制研究

依托青岛某轨道交通区间隧道下穿济青高铁跨某道路桥梁工程,对下穿高铁的矿山法隧道工程在隧道施工中的安全风险进行分析,提出控制措施.介绍运用数值模拟方法来分析施工过程应力、变形趋势.轨道交通隧道开挖过程中监控量测结果显示,隧道施工期间采取的风险应对措施可行,有效控制高铁桥墩的沉降,未对济青高铁的开通及运营产生影响.可见提出...     

双圆隧道结构渗漏水治理与变形控制

双圆隧道由于渗漏水而产生沉降变形一直是严重威胁轨道交通结构安全的病害之一。从双圆盾构隧道结构构造特点入手,结合上海轨道交通某区段工程案例,分析由于渗漏水导致结构变形的原因和机理,提出双圆隧道渗漏水治理与变形控制的方案。     

深基坑开挖导致邻近建筑群大变形损坏的实测分析

深基坑开挖对邻近建筑物的变形和安全有着重要的影响,然而,深基坑自身安全开挖却导致邻近建筑群变形损坏的工程实录却并不多见。为此,结合某高档综合楼12 m深基坑开挖工程施工过程的现场监测结果,分析了深基坑开挖导致邻近11幢建筑物的沉降变形发展过程,及其与地基条件、基坑开挖施工工序、支护结构水平位移、建筑物基础型式之间的关系。结果表明,深厚的淤泥质粉质黏土夹粉砂地基及基坑降水是诱发6幢建筑物产生超过100 mm沉降变形而损坏的根本原因,有效的止水帷幕和降水措施是控制该类地基深基坑开挖工程对邻近建筑物影响的关键。     

基坑开挖对临近既有盾构隧道影响的机理研究

基坑开挖会对临近既有盾构隧道产生不利影响。分析了基坑开挖对临近既有隧道变形的影响机理,理论分析结果表明:基坑开挖卸载使隧道水平方向压力减小,导致隧道产生朝向基坑侧的水平方向位移;收敛变形仍呈"水平向拉伸、竖向压缩",但变形会加剧;首次提出基坑开挖深度决定了隧道竖向产生隆起或沉降;降水会使隧道产生下沉。收集了11项国内基坑工程实例,对实测数据进行了统计分析,结果表明:隧道最大水平位移值与隧道和基坑的净距离呈幂函数关系,提出了隧道最大水平位移值的经验公式,实测结果验证了影响机理理论分析的可靠性。     

软土地层盾构隧道施工期监测分析

通过对施工期现场的跟踪监测以及数据分析,对沿海软土地层下大直径泥水平衡盾构施工过程中开挖面距离及不同施工步序对地下水位、地表沉降、隧道整体变形等的影响进行研究,对部分监测数据进行分析及对比,得出相互之间的关系及沉降变化特征。其中地表沉降研究主要针对开挖面距离对地表沉降的影响以及实际沉降槽形状与理论结果的分析对比;隧道整体变形研究主要包括成环隧道沉降与开挖面距离的关系以及洞周收敛的变化规律。从分析结果可见:此工程泥水平衡盾构隧道在施工过程中的地表沉降以及隧道整体变形基本符合过往研究结果,其存在的差异性本文也从理论及现场实际情况两方面予以分析。以期对未来类似工程提供参考意见。     

浅埋软岩超大断面地铁车站施工监测及支护稳定性分析

重庆轨道交通四号线头塘站工程地质条件复杂,风险地质断面较多,主体跨度大,开挖断面大,施工工艺复杂。根据施工过程中拱顶沉降、净空收敛和地表沉降监测结果,对隧道支护结构进行稳定性分析。结果表明:围岩受扰动后的变形主要经历加速、减缓、趋于稳定三个阶段;洞室分部开挖时应尽量避免反复扰动围岩,做到"少扰动、强支护",控制围岩变形。     

黏质黄土地层高铁隧道变形控制基准研究

黄土隧道具有埋深浅、开挖时变形量大、稳定性差的问题,下穿既有建构筑物时,给地表建构筑物的安全带来巨大的影响,需保证开挖过程中变形在规范规定的范围内。针对黏质黄土地层高铁隧道开挖过程中的拱顶及地表变形规律进行分析,结合现场实测数据的分析,得出黏质黄土地层中隧道的沉降量与埋深及开挖方法有直接关系,相同的埋深下地表沉降与拱顶沉降有着显著的线性关系,其比值与施工方法的相关性不大。进一步得出了基于地表沉降控制要求的黏质黄土地层高铁隧道施工变形控制基准：S_v=[δ]/i_H,可供类似工程进行变形控制提供依据。     

水平冻土帷幕中隧道对接开挖数值模拟研究

针对上海市轨道交通4号线隧道修复工程实例,在土体二次冻结的试验数据基础上,建立了水平冻土帷幕保护下隧道开挖施工的三维数值模型,模拟了不同工况下修复好隧道与完好隧道对接隧道开挖施工过程,对水平冻土帷幕保护下隧道开挖施工进行了数值分析,其结果有助于了解隧道开挖施工过程中冻土帷幕的变形与应力分布规律。     

浅埋大跨度隧道施工过程地表沉降变形特征研究

 结合青州至临沭高速公路穆陵关隧道,对浅埋三车道大跨度隧道施工引起的地表沉降变形特征进行现场监测,探讨浅埋大跨度隧道的开挖方式,分析采用三台阶七步平行线流水开挖引起的隧道地表沉降变形特征。通过现场试验研究发现,在浅埋大跨度隧道管棚施过程中和开挖到达掌子面前方时,地表已经发生先行沉降位移。采用三台阶七步开挖法,影响隧道中心附近地表变形的关键步序分别为上、中台阶开挖以及下台阶和仰拱施做,处于左右洞之间的地表变形受到左右洞两次施工干扰,大于左右洞外侧变形。掌子面施工对地表沉降变形影响范围主要集中在掌子面之后的1倍洞径(D)范围内,距掌子面1D距离之后,其变形逐渐变缓,最终地表沉降变形分布呈现整体向优先开挖一侧的偏态性。采用三维连续介质快速拉格朗日元模拟隧道的施工过程,研究隧道地表沉降变形特征,其结果与现场监测所得结果具有较好的拟合性,所得结论对其他类似工程具有重要的借鉴意义。     

富水超厚砂卵石层浅埋泥水盾构隧道地表沉降因素分析

本文以广州轨道交通十四号线一期工程为背景,进行富水超厚砂卵石层浅埋泥水盾构隧道地表沉降因素分析。利用限元软件MidasNX建立盾构隧道开挖三维有限元模型,模型中综合考虑土体分层、土体的非线性、盾构的顶推力、盾构管片、盾构壁厚等因素,对盾构隧道开挖过程进行了数值模拟,研究盾构隧道施工对地表变形的影响,并对不同覆土厚度、注浆压力、注浆层厚度、掘进压力等主要施工因素进行了模拟分析,探讨了在富水超厚砂卵石层浅埋泥水盾构隧道中,以上因素与地表沉降变形关联的规律和原因,旨在起到优化设计、指导施工的作用。     

砂卵地层下穿隧道开挖对近接铁路高架安全影响

针对成都市犀浦双铁站下穿隧道对邻近既有的成灌高铁桥墩基础影响难题,运用现场调查、理论分析和现场测试等方法,在结合工程地质与水文地质条件和近接高架空间结构展布进行分析的基础上,确定了合理的基坑开挖与支护方式,明确了桥墩监测方法与测点布置,获得了近邻施工路段SK3+820~SK3+920的三个桥墩(26#、27#和28#桥墩)开挖过程中对高铁桥墩竖向沉降影响曲线。结果表明,基坑开挖到一定深度时基坑外土体在不平衡土压力下产生侧向变形,必须及时架设支撑,否则会导致支护结构的变形而引起基坑支护结构后侧土体沉降变形;而对于成都强富水砂软地层,随着开挖深度的增加,基坑土体侧向变形较大且工程降水使周围土体移动变形,会对近邻的高架桥墩沉降造成较大影响。     

大跨径花岗岩隧道变形数值模拟分析与应用

以扬子山隧道工程为例,通过在有限元软件Ansys里建立隧道地层变形模型,计算了隧道台阶法开挖后的变形量,并与现场沉降-位移监测数据进行了对比分析,确定花岗岩隧道台阶开挖法预留变形量。在扬子山隧道台阶法施工过程中,确定了开挖预留变形量为30mm,经过现场试验验证,取得良好效果,可为同类隧道开挖预留变形量的施工提供一定的借鉴意义。     

隧道降水施工地表沉降的渗流-应力耦合分析

根据有效应力分析方法,建立了弹塑性渗流–应力耦合分析理论模型;采用流体体积方法方法来跟踪非稳定渗流场的动态自由水面,开发相应的数值模拟分析程序;并对某地铁隧道工程的动态降水过程和开挖过程进行仿真模拟,对降水和开挖过程中的地表沉降进行重点分析,得出动态变化的地表沉降曲线,通过将地表沉降计算值与现场量测值比较分析,两者数据吻合较好。研究结果表明,降水的影响半径约为30m,降水所引起的地表最大沉降值约为23mm,左右隧道施工完时地表最大沉降值约为43mm,施工期间周围建筑物和地下管线均无安全隐患。而通常采用30mm的控制标准,说明城市地铁工程的沉降控制基准要视具体的工程环境条件而定,这为该工程和类似工程施工提供了依据和参考作用。