大直径盾构隧道紧邻下穿既有地铁施工诱发地层沉降特征分析

研究依托京张高铁清华园隧道下穿既有北京地铁10号工程,既有地铁车站采用浅埋暗挖法施工,新建清华园隧道采用盾构法施工.论文详细介绍了工程地质条件、工程空间位置关系、地层加固措施以及盾构机掘进参数,建立了下穿既有线工程中,地层、既有结构变形与盾构掘进参数的关系.结果表明:在新建隧道下穿掘进过程中,盾构机的相关操作参数(盾构...     

南通地铁盾构下穿既有建筑诱发基础沉降分析

针对盾构机下穿既有建筑问题,以南通地铁1号线环城东路站至中级人民法院站盾构区间下穿森大蒂花苑老旧居民区为研究对象,基于现场沉降监测,进行盾构施工对既有邻近建筑基础沉降的影响分析,针对盾构隧道下穿该老旧居民区进行数值模拟,综合考虑上部建筑荷载及盾构施工对围岩的扰动,对建筑物基础沉降进行分析。结果表明：盾构机在高富水砂土、粉土中掘进时,由于对地层的扰动和孔隙水消散等原因,易使机头扭转,造成掘进不稳定,最终引起地表沉降;而通过设置合理的土压力值,保持掘进面平衡,尽量使盾构机平稳通过,同时做好注浆、衬砌与地层间缝隙填充等工作,能够有效减小盾构引起的地表沉降。     

新建盾构隧道下穿既有构筑物施工的力学机理

为了研究盾构隧道下穿既有构筑物以及盾构机身施工振动对地面产生的影响规律和程度,以深圳地铁16号线下穿既有构筑物工程为研究对象,采用数值模拟软件迈达斯GTS NX,完整再现施工的动态过程,通过数值模拟计算结果和实测数据的可靠性分析,研究盾构施工掘进速度对地面沉降的影响分析、盾构隧道施工掘进压力不同对地面沉降的影响和盾构刀盘掘进掌子面产生的振动对地面构筑物的振动影响。研究表明:其他掘进因素不变情况下,掘进速度越快,掘进压力越大,地面沉降越小。盾构刀盘掘进振动对地面的影响符合相关规范,施工中应该根据实际经济预算情况,合理选择掘进参数。     

盾构施工对临近桩基影响的数值模拟及参数分析

采用数值模拟软件对盾构隧道施工近距离下穿桩基进行三维仿真模拟,研究双线盾构动态掘进时桩基位移的变化.数值模拟实现了盾构施工时的步步掘进,考虑了土仓压力、注浆压力、盾构与土体摩擦力等施工参数的影响;利用PLAXIS 3D的固结计算,考虑盾构机自重对土体的固结作用引起的地层沉降,并由此考虑开挖速度对桩基位移的影响.计算结果...     

长江隧道盾构穿越深槽岩石段施工技术

南京市纬三路过江通道施工采用直径14.93m复合式泥水加压平衡盾构机,盾构穿越长江深槽岩石段掘进时,盾构上部覆土薄,地层孔隙大,水压高且地层软硬不均,穿越安全风险巨大。为确保盾构穿越该段区域施工安全,盾构穿越深槽岩石段施工过程中严格控制盾构掘进参数,并制定相关应急措施,顺利完成长江深槽段盾构掘进施工。1、工程概述1.1工程概况南京纬三路过江通道工程位于长江大桥上游4.5km处,连接南京主城区与浦口规划新区。隧道设计为双层双向八车道,隧道在江中采用左右线分离双管盾构,盾构隧道直径     

浅析复杂场地盾构机井下平移吊装施工技术

复杂场地条件下,安全、快速、经济的进行盾构机吊装是目前盾构隧道施工中关键问题之一.本文以地铁6号线4标慈寿寺站盾构机解体吊装为例,探讨了盾构机井下平移吊装施工方法,为今后类似工程提供了参考.     

地铁盾构隧道掘进施工过程三维仿真分析

结合南京某越江地铁区间盾构隧道工程实例,采用大型有限元软件ANSYS进行地铁盾构隧道掘进施工过程三维仿真分析,在此基础上,就盾构隧道掘进施工引起的地层位移、地表沉隆和管片衬砌结构的内力3个方面进行了分析,为地铁区间盾构隧道施工及监控量测提供了参考。     

盾构刀具整体磨损状态识别研究

刀具磨损情况是影响盾构机掘进效率的重要因素,也是决定开仓换刀时间和频率的关键依据。针对盾构掘进过程中刀具整体磨损状态难以判断的问题,统计换刀点每把刀具磨损量与限定磨损量之间的关系,提出了3个磨损状态等级。在推导3种关键掘进参数(推力、扭矩和掘进速度)与单把滚刀切削分力理论关系的基础上,提出一种对掘进参数信号进行小波包分解以识别刀具整体磨损状态的方法。该方法以分解后的信号节点小波包系数标准差组成的特征向量作为磨损识别指标,通过敏感性分析找出对刀具磨损最敏感的节点特征向量,进而通过拟合分析确定磨损状态与磨损识别指标的函数关系。对深圳地铁14号线大运站至宝荷站区间工程实例的分析结果表明,该方法能准确识别盾构刀具的整体磨损状态,其中使用掘进速度信号进行识别的精度最高,推力次之,扭矩最低。该方法在使用中仅需对盾构机自动采集的掘进参数进行处理分析,不需要布置传感器,具有简便易行、成本低和精度高等优点,为及时开仓换刀提供了可靠依据。     

上软下硬地层地铁盾构施工地表沉降模拟分析

为了研究上软下硬地层地铁盾构掘进引起的地表沉降规律,以某地铁工程大岭山东站—松山湖站区间盾构掘进项目为依托,通过实测和数值模拟,对比分析上软下硬地层盾构掘进及硬层比对地表沉降规律的影响。结果表明：单双线盾构掘进地表横向沉降规律分别呈V形和W形变化;盾构掘进时对前后地表变形影响的范围约为40 m,其中前方5 m至后方15 m范围内的地表沉降变化率最大;地表沉降随地质硬层比的增加逐渐减小,硬层比为16.7%～83.3%时,地表沉降变化较大,可将硬层比83.3%、16.7%作为上软下硬复合地层研究的上下限。     

广州地铁五号线岩溶地区盾构隧道工程技术研究

为解决广州地铁五号线(草暖公园—小北站区间)盾构施工难题,采取以钻探为主,高密度电阻率法进行地面物探,总体探查溶洞分布情况;利用电磁波对部分加密深孔进行CT剖切面勘查,判断溶洞边界;结合溶洞注浆孔布置,进行加密钻孔,直观掌握溶洞及充填物状况,合理确定并实施了溶洞处理方案。采用了分区及跳注方法进行溶洞处理,通过盾构掘进参数优化组合和碴样分析等手段,实现盾构信息化施工。盾构施工方案有效地防治了地面沉陷,确保了盾构顺利通过溶洞群,为岩溶地区地铁盾构隧道工程提供借鉴经验。     

不同地质条件下盾构掘进的材料消耗分析——以某地铁线越江段为例

从盾构法施工过程入手,以某实际地铁盾构工程为例,总结地铁盾构施工时主要材料消耗的构成要素,统计分析油脂、水电及刀具等主要消耗性材料与地质条件的关联性,并应用spss 22.0进行分析。绘制油脂、水电、刀具消耗的变化图,运用统计方法结合盾构机理,分析这些消耗量变化的原因。最后,基于分析结果对同一地区相同地质构造层掘进材料的消耗量进行预测。     

富水砂层地铁隧道盾构选型及实施效果

盾构设备的选型对地铁区间盾构施工有很重要意义,盾构选型的合适性直接影响到盾构施工的安全性。针对淮安东站地铁隧道所遇到的富水砂层地质条件,通过比较地质特征、颗粒级配、渗透系数、周围环境、经济因素,分析了淮安东站地铁隧道土压平衡盾构机和泥水平衡盾构机的优缺点。从而提出了适用于本工程施工用的盾构机型。     

土压平衡盾构掘进土量平衡及参数相关性分析

土压平衡盾构掘进时,一般是通过监测地表沉降数据对土仓压力进行调整,使盾构达到土压平衡状态,但该方法过于滞后,易造成不平衡掘进状况.故分析控制土量平衡的方法使盾构掘进时处于土压平衡状态,确保开挖面土层的稳定.阐述了土量平衡中的挖土量与排土量,得出使盾构达到土量平衡状态时,控制螺旋输送机转速与推进速度的比值(N/V),并总结出盾构掘进中土量平衡控制的标准.基于合肥地铁4号线隧道工程,对现场监测数据进行土量平衡分析,同时讨论关键参数的相关性,以保障盾构施工安全.结果表明:合肥地区类似工程盾构施工时可将N/V控制在0.162附近,此时盾构对土层扰动最小;土仓压力随着N/V和刀盘扭矩的增大而减小;总推力与N/V存在一定的相关性.     

卵石地层中盾构下穿盾构隧道的设备改造及施工控制

依托北京地铁16 号线双线盾构下穿既有地铁4 号线盾构隧道工程, 探讨了卵石地层中地铁盾构施工穿越既有盾构隧道工况下的盾构设计改造, 结合既有隧道沉降监测数据分析了盾构施工参数的调控经验。研究表明: 针对地层特点进行的盾构关键结构设计改造, 可提升盾构掘进、 耐磨、 脱困和防水性能; 既有隧道变形受双线盾构先后穿越施工的二次影响显著, 通过顶推力、 土仓压力等盾构施工参数的及时调整,配合有效的注浆和补浆措施, 可减小穿越施工对既有隧道的影响。     

软土地层盾构掘进参数分析及掘进速度预测

依托佛山地铁3号线逢沙站—创意园站区间隧道工程,通过现场实测数据,详细分析了土压平衡盾构穿越软土地层时盾构掘进参数内在变化规律,并建立了掘进速度预测模型。首先,对盾构掘进参数进行数理统计分析,对各掘进参数的分布进行正态性检验;其次,进行Pearson相关性分析,找出线性相关性较强参数间变化规律;再次,利用基于互信息的特征选择算法,筛选与掘进速度非线性相关性较高的参数变量;最后,分别建立随机森林回归预测模型和基于遗传算法优化BP神经网络预测模型,对掘进速度进行预测。研究结果表明：在软弱地层盾构隧道工程中,通常采用较低的刀盘转速、刀盘扭矩及较高的掘进速度、贯入度、盾构总推力、土仓压力;掘进速度等参数均通过了采用K-S检验法的正态性检验;掘进速度与贯入度存在极强相关性关系;基于遗传算法优化BP神经网络预测模型的预测精度略优于随机森林回归预测模型,随机森林回归预测模型在测试集中的平均绝对误差、均方根误差、拟合优度分别为4.055、5.038、0.871,而基于遗传算法优化BP神经网络预测模型分别为0.822、1.244、0.991。     

盾构机掘进参数的关联分析与地质特征识别

为了根据掘进参数对地质情况进行判定,以天津地铁某标段隧道工程的地层条件为背景,基于施工现场盾构掘进实际测量采样数据,对盾构掘进参数和地质参数进行了关联分析,提出了根据掘进参数定性识别地质特征的方法.其中,盾构工作参数基于每转切深进行"归一化",而地质参数根据不同地层对隧道地质的贡献进行加权处理.分析发现,处理后的掘进参...     

成都6号线地铁盾构下穿建筑物施工技术

本文通过对地铁盾构下穿建筑物施工技术的探究,明确地铁盾构下穿施工要求,并结合成都地铁6号线工程实际案例,提出地铁盾构下穿建筑物的掘进施工技术要点。研究表明,在条件适应的情况下,通过优化施工技术可达到理想的施工效果,更好地满足地铁工程施工质量要求。     

盾构穿越复合地层机体振动影响因素研究

盾构法作为城市区间隧道常用的施工方法,具有工期短和自动化程度高等优点,然而当盾构机在城市地层中掘进时,会对隧道及周围土体造成振动影响,甚至会透过建筑基础造成环境振动污染。为了研究盾构掘进时机体振动的主要影响因素,以浙江省杭州市某城市道路改建工程为背景,选取盾构机在软土地层和上软下硬复合地层掘进的典型工况,分析主要施工参数和地层条件等主客观因素对机体振动的影响。研究结果表明：软土地层盾构的机体振速为０．１～１．０ｍｍ／ｓ,上软下硬复合地层的机体振速为０．４～２．５ｍｍ／ｓ,上软下硬复合地层竖向振速峰值有显著的增加趋势;盾构机扭矩和总推力是盾构机振动的主要影响因素。     

粉质黏土地层条件下盾构下穿既有隧道变形控制技术探讨

盾构下穿既有隧道施工中的变形控制是确保盾构施工安全的重要保证.以郑州地铁某区间盾构隧道工程为研究背景,分析了盾构施工地层变形的诱发因素,针对粉质黏土地层条件下盾构下穿既有隧道的变形控制问题,提出盾构掘进参数控制法、克泥效法、同步注浆和二次注浆控制相结合的施工控制技术,并结合现场试验结果验证了盾构施工变形控制效果.     

基于BP神经网络的盾尾油脂消耗预测模型

盾尾油脂是盾构掘进机必需的密封材料,其消耗量受到地质条件、施工掘进参数和泥水参数的影响。以武汉市某地铁越江隧道工程为例,考虑盾构地质参数、施工掘进参数以及泥水参数的影响,建立了基于BP神经网络的盾尾油脂消耗量预测模型,并对该工程盾尾油脂消耗量进行预测。研究结果表明：BP神经网络预测模型对盾尾油脂消耗量预测拟合优度为0.938,能较准确预测盾尾油脂消耗量。由此可知,该模型可有效的预测类似条件下泥水盾构盾尾油脂消耗量,对于大直径泥水盾构相关参数研究和材料的消耗提供了新思路。