软土双线盾构施工地表变形实测分析与预测

依托杭州地铁2号线某盾构区间段工程,对软土区双线盾构施工引起的地表变形进行现场实测,分析地表变形的规律及双线Peck公式在软土地区的适用性,研究土体损失率的取值.分析结果表明:软土地区双线盾构掘进引起的沉降绝对值较大且二次扰动效应明显强于其他土质;单环排土量与盾尾注浆压力的比值与地表最终沉降之间呈现较好的正相关性;土体损失率与单环排土量之间满足玻尔兹曼分布规律,即在盾构正常施工的情况下,土体损失率分布在一个有限区间内,随着单环排土量的增加而增大.     

软土双线盾构施工地表变形实测分析与预测

依托杭州地铁2号线某盾构区间段工程,对软土区双线盾构施工引起的地表变形进行现场实测,分析地表变形的规律及双线Peck公式在软土地区的适用性,研究土体损失率的取值.分析结果表明:软土地区双线盾构掘进引起的沉降绝对值较大且二次扰动效应明显强于其他土质;单环排土量与盾尾注浆压力的比值与地表最终沉降之间呈现较好的正相关性;土体损失率与单环排土量之间满足玻尔兹曼分布规律,即在盾构正常施工的情况下,土体损失率分布在一个有限区间内,随着单环排土量的增加而增大.     

粉细砂地层双线盾构施工实测地表沉降规律分析与预测

依托南通地铁二号线某区间盾构隧道施工,针对盾构穿越典型粉细砂地层条件,对双线盾构隧道施工引起的地表沉降开展现场测试和规律分析,对经典Peck公式在南通地区粉细砂地层中双线盾构施工的适用性进行探讨,并研究先行线和后行线土体损失率和地表沉降槽宽度系数的取值及影响因素。研究结果表明,在粉细砂地层中,后行线隧道施工对地层的二次扰动效应会引起先行线轴线上方地表沉降的显著增加,且二次扰动效应明显强于其他软土地层,但弱于砂土地层;相较于淤泥质土地层,在粉细砂地层中盾构停机对地表沉降的影响更为显著;先行线和后行线施工引起土体损失率比值η₁/η₂在1~5倍范围内,平均值为2.3,先行线和后行线地表沉降槽宽度系数比值K₁/K₂在1~2倍范围内,平均值为1.4;砂土、粉细砂和粉土地层中土体损失率比值η₁/η₂均大于1,η₁/η₂和K₁/K₂与隧道覆土深度比（H/D）相关性较弱。     

砂卵石地层盾构施工引起的纵向地表变形预测

为了更好地预测盾构施工对砂卵石地层的影响,对Sagaseta法进行了修正.假定土体不排水,利用Mindlin解推导了盾构同步注浆施工过程引起的砂卵石地层三维变形计算式,并结合盾构机外壳与周围土体间的摩擦力以及地层损失引起的纵向地表沉降计算公式,得到了砂卵石地层盾构施工引起的纵向地表沉降计算公式,并将本文理论计算值与现场监测数据、Sagaseta公式理论值、数值模拟值进行了比较.结果表明:本文理论计算结果与现场监测数据较为吻合;理论法较Sagaseta法更适合于砂卵石地层;盾构施工引起的砂卵石地层纵向地表沉降呈S形.     

盾构掘进施工对地表沉降变形规律分析

以合肥地铁1号线某区间隧道为工程背景,利用有限差分软件 FLAC3D建立盾构掘进施工过程三维数值模型,分析不同掘进距离条件下地表沉降及围岩变形规律,确定了盾构掘进引起的地表沉降范围,并提出相应施工建议。结果表明：地表纵向沉降范围随着开挖面的推进而不断加大,其开挖面前方有效影响范围约为洞径的3倍;地表横向沉降变化规律和Peck沉降曲线的变化大体相同,采用Peck沉降曲线能较好的预测横向沉降范围;注意控制注浆量,从而减少围岩的变形。     

哈尔滨地铁盾构施工地表沉降的预测与分析

地铁施工会引发地面沉降,若处理不当,会造成严重的生命及财产损失。地铁施工引发的地面沉降可以通过布置地面沉降观测点进行现场监控,但是地面监控点数量的多少及其位置的设定是一个需要认真考虑的问题,以哈尔滨地铁1号线盾构施工区域两侧地面沉降实际观测数据为基础,分析盾构施工区域地面沉降与上覆黑土厚度关系,为今后哈尔滨将要施工的9条规划线路的纵向地面沉降估算提供一条较为合理的途径,同时为更合理地布置地铁施工区域地面沉降观点提供较好的估计方法。     

盾构隧道施工引起的地表沉降预测分析

盾构隧道施工中,提前预测盾构影响范围内地表沉降情况对减少施工对既有建筑物造成的危害是相当重要的.Peck公式法用于隧道施工引起地表沉降的分析被工程界广为接受,但公式中计算参数的选取一般依据经验而定,使该方法在实际应用中受限.论文结合工程实例对随机介质理论法、Peck公式参数修正法及统一土体模型法对比分析,发现Peck公式参数修正法的预测值更接近实际地表沉降值更可靠,从而为类似的盾构施工提供参考.     

基于NNBR模型的隧道盾构施工地表沉降实测与计算分析

为了提高隧道盾构施工过程中沉降计算精度,提出基于NNBR模型的隧道盾构施工地表沉降实测与计算方法.以望京隧道盾构段穿越机场三元桥～T3区间为研究地区,对研究对象的工程大体情况进行了分析,并对其工程资料进行了调研,得到相关实际数据并做出了相应的分析.基于实测数据,结合最近邻抽样回归模型模型(NNBR),依据相似原因生成相...     

地铁盾构施工引起邻近建筑物变形实测与数值模拟分析

地铁隧道盾构施工将对周边建筑物产生影响,甚至造成灾害.北京地铁10^#线某标段穿越附近一栋居民住宅楼地基邻域,为了确保施工过程中建筑物的安全,需要对该建筑物进行变形监测和数值分析与评价.为此,在详细研究该区工程地质条件和地铁设计参数的基础上,采用FLAC^3D工程分析软件,结合现场监测研究了该区段盾构施工对邻近建筑物带来的影响与相应的变形特征.研究表明,数值模拟结果和监测数据比较接近,在本研究区域盾构施工对该类壁板式邻近建筑物影响较小,可以保证安全施工.     

地铁盾构施工引起邻近建筑物变形实测与数值模拟分析

为了改进传统基于双控指标建筑沉降监测分析思路存在的不足,引入统计过程控制技术对其优化,提出一种新的分析方法. 该方法分别利用$\\bar{X}-R $统计控制图识别沉降变化是否稳定受控,R统计控制图识别差异沉降变化,$ \\bar X$统计控制图识别总体沉降变化,并利用过程能力指数判断相对于阈值沉降控制能力是否满足要求,据此明确工程措施. 结合北京地铁8号线盾构施工邻近古建筑工程项目,验证该方法的合理性. 结果表明：引入统计过程控制(statistical process control, SPC)技术,可科学分析沉降演化过程的动态随机性; 该分析方法不仅可以提出合理的工程措施,而且可以科学验证已执行措施的有效性.

     

盾构施工引起土体位移的数值模拟分析

盾构施工不可避免地对周围土体造成影响,其影响主要表现为引起土体的隆起和沉降。利用FLAC^3D模拟盾构隧道施工对周围土体位移的影响,并计算出竖向位移。考虑了盾构施工过程中的开挖未支护和支护后对土体位移的影响,对比了各施工阶段对土体位移的影响。分析了土体最大位移发生的部位。结果表明,开挖未支护的竖向位移一般表现为土体沉降,开挖支护后的竖向位移一般表现为隆起。土体沉降的最大竖向位移,一般发生在拱顶位置,土体隆起的最大竖向位移,一般发生在拱底位置。     

盾构施工对软土地层地表沉降及管片的影响分析

为了研究盾构施工对软土地层地表沉降及管片受力的影响,以无锡地铁2号线隧道穿越"软-流塑状淤泥质粉质黏土及粉砂地层"为工程案例,采用Peck法和有限元法进行计算分析,对盾构始发段施工的力学响应进行研究,准确分析了盾构施工对软土地层地表沉降及管片受力的影响.针对两条隧道由于施工顺序的不同,得出对地表沉降及管片受力均存在相互影响的结论,提出了软土地层地铁施工应先施工地质情况较差一侧的控制措施,为后续施工及类似工程提供帮助.     

盾构隧道下穿管道施工引起的管道水平位移研究

采用两段法研究了盾构隧道下穿管道施工引起的管道水平变形特性,在第1阶段改进了Loganathan公式,求得盾构隧道以任意角度下穿管道施工引起的管道轴线处土体水平位移,第2阶段采用Vlasov模型模拟管土相互作用,并求得管道水平位移解析解。通过与工程监测数据及有限元计算结果的对比,验证了方法的正确性,并进一步分析了管道与隧道夹角、管道直径以及隧道埋深对管道变形的影响。结果表明：盾构隧道斜下穿管道施工时,隧道与管道相交角度的大小对管道水平位移造成的影响显著,随着夹角的减小,管道的水平位移逐渐增加;当管道与隧道相交角度较小时,盾构隧道开挖引起的管道水平位移相对管道竖向沉降不可被忽略;随着管道直径的增大、隧道埋深的增加,盾构隧道斜交下穿管道施工引起的邻近管道变形均减弱。     

类矩形土压平衡盾构施工引起的地表变形

针对类矩形盾构施工的扰动控制问题,基于弹性力学Mindlin解,考虑刀盘正面附加推力、壳体与土体之间摩阻力、同步注浆压力以及土体损失4种因素的共同作用,采用数值积分法和叠加原理对地表变形进行计算分析.结果表明：4种因素共同作用下类矩形盾构掘进地表相当范围内表现为沉降,最大收敛沉降约为33 mm,开挖面前方的沉降影响主要集中在前方10 m范围;同步注浆压力产生的地表隆起可以部分抵消土体损失引发的沉降,因而合理的同步注浆有利于沉降控制;4类因素中,正面附加推力和盾壳摩阻力产生的地表变形很小.理论结果与实测数据基本吻合,可为后期类矩形盾构隧道施工的扰动控制提供理论参考.     

软土地层盾构掘进土体稳定性模型试验研究

针对软土地层盾构掘进周围土体稳定性问题,自主研制了TJ-TBM2015多功能微型隧道掘进试验平台,通过改变外壳直径以模拟地层损失,采用动力控制系统,微型隧道掘进机可以实现盾构隧道的连续动态机械开挖。基于试验平台进行了地表无超载、地表有局部超载和隧道临近穿越群桩基础3种工况的盾构隧道掘进试验,通过传感器监测不同工况掘进过程中地表沉降变形和隧道周围土体的应力变化,研究土体的稳定性特征,并进行横向对比分析。结果表明,隧道开挖引起的土体应力重分布主要发生在隧道中心1倍直径范围内;局部超载对土体稳定性影响有限,但超载会造成其所在位置附近地表沉降增大;群桩基础对地层起到了一定的加固和隔离作用。     

太湖隧道软土基坑长期稳定性分析与变形预测

以太湖隧道某大型基坑工程为背景,构建基于支持向量机方法的智能反演系统,开展室内软土蠕变实验,提出结合智能反演和蠕变实验的分析方法. 结合现场监测数据,综合确定相关土层的基本物理力学参数及蠕变相关参数. 结合现场超载作用下软土基坑的变形进行分析,验证了该方法在进行软土基坑超载作用下长期稳定性分析及变形预测中的可适用性. 将该方法应用于太湖隧道的超载优化设计,取得了良好的效果.     

Prediction of ground surface displacement caused by grouting

Ground surface displacement caused by grouting was calculated with stochastic medium theory. Ground surface displacement was assumed to be caused by the cavity expansion of grouting, slurry seepage, and slurry contraction. A prediction method of ground surface displacement was developed. The reliability of the presented method was validated through a comparison between theoretical results and results from engineering practice. Results show that the present method is effective. The effect of parameters on uplift displacement was illustrated under different grouting conditions. Through analysis, it can be known that the ground surface uplift is mainly caused by osmosis of slurry and the primary influence angle of stratum β determines the influence range of surface uplift. Besides, the results show that ground surface uplift displacement decreases notably with increasing depth of the grouting cavity but it increases with increasing diffusion radius of grout and increasing grouting pressure.