盾构穿越施工开挖面稳定性分析

采用ABAQUS软件,对新建盾构隧道近距离下穿既有隧道时,由于开挖面支护压力设置过小引起开挖面失稳,导致既有隧道周围土体结构变化,进行了建模分析,揭示了其破坏模式;运用理论解析的方法,将传统的楔形体模型中的棱柱体优化成具有不同张开角度的倒棱台,使其更接近实际情况,并对新建盾构隧道穿越既有隧道时开挖面的临界支护力进行了计算。该研究成果可为新建盾构隧道近距离下穿既有隧道施工中开挖面支护力的有效取值提供参考。     

近距离空间交叉盾构隧道受力特性分析

鉴于近距离空间交叉盾构隧道的特点,文章以武汉地铁某近距离空间交叉盾构隧道为研究背景依托,利用MIDAS有限元软件,建立了近距离空间交叉盾构隧道三维数值模型,开展了近距离交叉盾构隧道的力学特性研究。结果表明近距离空间交叉盾构隧道开挖引起的地表沉降在空间交叉部位形成了沉降叠加;上部隧道的开挖施工对地表的沉降影响相对下部隧道开挖较大,且沿隧道纵向形成了一定范围的地表沉降的贯通区域;开挖后上部及下部隧道位移均在交叉部位的拱底最大;开挖施工会释放隧道的拱顶和拱底的土压力,但拱顶的释放大小和范围均大于拱底。研究结果可为近距离空间交叉盾构隧道设计和施工提供参考。     

小净距隧道群下穿既有运营隧道离心模型试验研究

以深圳地铁7号线、9号线四条小净距隧道近距离下穿既有地铁1号线工程为研究背景,通过离心模型试验方法,分析了小净距隧道群施工对周围土体应力影响规律,揭示了盾构多次近距离穿越施工引起既有线变形及受力变化机理。研究表明:(1)小净距四线隧道开挖具有明显的"群洞效应",隧道群的形成会导致松动区扩大、土拱向上扩展,从而引起新建隧道承受竖向土压力增加;(2)既有隧道沉降随穿越次数的增多而增大,最终沉降为4次穿越叠加的结果,峰值位置基本位于4条隧道中心线正上方,盾构隧道每次穿越引起沉降增幅为13%~48%,穿越区域横向影响范围可达60 m以上;(3)新建隧道的开挖对既有隧道环向弯矩的影响不大,弯矩变化不超过10%,而对既有隧道纵向弯矩影响较大,随着穿越次数增加纵向弯矩明显增大,这也是隧道下穿施工引起纵向裂缝和渗漏水的主要原因。结合数值模拟计算进行对比分析,得到规律与试验相一致,进一步验证了试验结果对实际工程的可靠性。     

地铁盾构隧道下穿高铁桥桩变形控制研究

地铁盾构隧道下穿既有高铁线路,由地层损失引起地表沉降,对高铁桥梁桩基产生不利影响。本文根据国内地铁隧道下穿既有铁路的相关实例,总结隧道下穿后对既有铁路轨面沉降、钢轨高差、轨距等指标控制限值。结合国内某城市盾构隧道下穿铁路的实际工程,采用有限元数值模拟方法,研究盾构下穿前采用隔离桩防护措施对高铁桥桩变形的影响。结果表明,合理的隔离桩防护结构能够有效减小墩台竖向沉降和水平位移,能满足高速铁路线的轨道控制限值要求,并提出盾构近距离下穿高铁桩基的施工控制措施。     

地铁盾构隧道近距离下穿既有铁路隧道安全性分析

针对南宁地铁4号线盾构隧道近下穿既有南环线铁路隧道工程,采用三维有限元数值计算方法,分析了新建盾构隧道近距离下穿施工对地表和既有隧道结构及轨道的影响。数值计算结果表明,通过对下穿段一定范围内的盾构周边土体进行注浆加固可以有效控制盾构隧道施工对地表和上方铁路隧道的影响,能够将地表沉降、既有隧道衬砌变形及结构安全、轨道变形控制在安全范围内,为工程施工提供重要参考依据。     

地铁交叉隧道盾构施工的三维有限元分析

某新建地铁隧道工程近距离垂直上穿既有地铁隧道,采用有限元软件Mi das/GTS模拟了新建双线盾构隧道施工对上部地表和下部既有隧道变形的影响。计算结果给出了新建盾构隧道近距离垂直上穿既有双线地铁隧道时的位移变化规律。     

下穿式盾构泥水压力对既有隧道的影响分析

相互交叉的隧道近距离施工中,新建隧道施工必然会对既有隧道造成扰动,当盾构开挖面在既有隧道附近推进时,泥水盾构压力舱内泥水压力的变化会对既有隧道变形产生影响.采用三维有限元法,对泥水盾构在既有隧道下方推进时泥水压力与既有隧道变形的关系进行了研究.结果表明,既有隧道的沉降随着泥水压力的减小而逐渐增大,实际施工中,为减小此影响应将泥水压力比控制在0.8～1.0之内.     

下穿式盾构泥水压力对既有隧道的影响分析

相互交叉的隧道近距离施工中，新建隧道施工必然会对既有隧道造成扰动，当盾构开挖面在既有隧道附近推进时，泥水盾构压力舱内泥水压力的变化会对既有隧道变形产生影响。采用三维有限元法，对泥水盾构在既有隧道下方推进时泥水压力与既有隧道变形的关系进行了研究。结果表明，既有隧道的沉降随着泥水压力的减小而逐渐增大，实际施工中，为减小此影响应将泥水压力比控制在0．8-1．0之内。     

近距离多线叠交盾构施工对既有隧道变形的影响研究

针对上海地铁新建11号线先下后上近距离穿越既有4号线,形成三层隧道四线叠交的特殊工况,采用有限元数值模拟和现场监测相结合的方法,考虑既有隧道周围土压力的分布规律,研究了盾构下穿施工时土仓压力和注浆压力以及上穿施工时压重范围和压重量对既有隧道变形的影响。研究结果表明：下穿施工结束时,既有隧道的沉降量不随土仓压力比的改变而改变,但随注浆压力比的减小而增大;上穿施工应采取压重措施预防既有隧道的上浮和局部隆起变形,宜遵循新建隧道同步压重为主,既有隧道压重为辅的原则。     

软土地区盾构上穿越既有隧道的离心模拟研究

随着地铁网络不断完善,新建盾构隧道近距离穿越既有隧道的现象越来越多。盾构近距离穿越既有隧道的影响问题,比常规盾构施工的研究更为复杂。结合上海外滩通道盾构上穿越地铁 2 号线工程,采用离心模型试验与现场实测相结合的方法对盾构上穿越对周围地层及既有隧道的影响进行了研究。文中选用排液法在离心场中模拟盾构施工,在国内首次实现了在不停机状态下模拟隧道开挖卸载、地层损失和注浆过程,并分析了盾构上穿越施工引起的地层、新建隧道与既有隧道的纵向位移变化规律。通过现场实测数据分析了既有隧道在盾构上穿越过程中纵向变形与时程曲线的变化规律。     

双线盾构隧道斜交下穿既有市政隧道的变形规律研究

随着城市化进程的推进,城市地铁数量及规模得到空前发展。文章主要针对新建盾构隧道斜交下穿既有市政框架隧道,以杭州地铁五号线浙三区间斜交下穿紫金港路隧道工程为依托,研究双线盾构斜交下穿时,上方既有隧道的竖向位移、扭转与盾构所在的位置及注浆压力的关系,找出下穿不同阶段各项施工技术参数变化对于上部隧道沉降及变形影响的规律,并给出相应的建议,为以后类似的工程提供指导与参考。     

软土地层地铁工程项目中下穿既有线路隧道施工技术

新建地铁隧道要下穿既有线路时,由于会扰动原有土层的平衡状态,若施工处理不当会对既有线路造成严重后果。结合杭州地铁4号线一期工程某区间新建隧道下穿既有2号线隧道项目,从施工影响范围计算,地表及构筑物隆陷变化规律,盾构掘进引起的地表沉降因素等方面进行分析,由新建盾构隧道风险评估到施工过程采取的技术措施等进行阐述和探讨,可为类似的工程项目提供参考。     

浅谈盾构机短距下穿既有线沉降工艺控制

盾构隧道下穿既有运营隧道时,将对既有隧道产生扰动,威胁着既有隧道的运营安全。针对土压平衡盾构下穿施工展开研究,探索粉质粘土地层盾构下穿施工中土仓压力、掘进推力、刀盘扭矩、刀盘转速、掘进速度、同步注浆量、同步注浆压力、出土量、盾构机姿态等施工参数的优化方法,提出适用于粉质粘土地层盾构下穿施工参数,形成盾构短距下穿既有运营隧道沉降控制技术,为西安地铁乃至西北地区盾构隧道下穿施工提供参考和借鉴。     

盾构下穿对既有地铁隧道的影响规律数值模拟

针对新建下穿隧道在盾构过程中会造成既有隧道产生较大变形,对施工产生不利影响的问题,依托实际工程,通过三维有限元仿真研究新建隧道下穿对既有隧道变形特性的影响,对隧道几何形状、土体强度等潜在影响因素进行逐一分析。研究结果表明:新建隧道施工导致既有隧道周围土体形成松动圈,使土压力降低,是诱使既有隧道发生变形的主要原因;在开挖面经过两隧道交叉位置处前后一倍隧道直径区间内,既有隧道的沉降值占到整个施工过程总沉降的80%;在所有潜在影响因素里,盾构隧道的直径变化对既有隧道沉降峰值影响最大,其他影响因素(土的模量,上覆土厚度和隧道交角以及地层损失)的影响能力基本相当。     

复合地层盾构下穿高架桩基施工安全控制研究

盾构施工下穿重要建构筑物等地表设施往往无法避免.为减少施工引发的环境影响,需要采取措施对地表设施进行保护.文章以广佛环线东环地铁隧道下穿广河高速高架桩基为背景,为达到复合地层中盾构隧道施工减少地表及桩基沉降的目的,分析了隧道下穿高架桩基过程主要施工参数的变化情况,从开挖面压力维持和地表注浆加固两方面提出了施工安全的控制...     

多线叠交地铁隧道施工影响数值分析

针对杭州地铁4号线下穿既有地铁1号线的多线叠交复杂工程,构建三维有限元模型,研究了在不同注浆压力和土体损失率下新建盾构穿越既有线隧道对既有线隧道衬砌的影响。研究成果表明:在施工过程中,随着注浆压力的增大,既有线隧道衬砌位移先减小后增大,隧道内力逐渐减小;随着土体损失率的增加,新建隧道开挖对既有线隧道变形和内力的影响逐渐增大;注浆压力的改变对既有线隧道的影响较土体损失率影响更大。在相似地层多线地铁隧道叠交处施工,建议注浆压力选取0.3 MPa左右。     

盾构隧道近距离下穿暗挖隧道施工研究

随着现代地铁建设的发展,盾构隧道近距离下穿既有隧道或建筑物的情况越来越常见。文章以成都轨道交通7号线崔家店站-万年场站区间工程情况为背景,运用FLAC3D有限元软件对实际工程中盾构隧道开挖过程进行数值模拟,计算并对比在盾构隧道近距离下穿出入场线暗挖隧道的施工过程中,暗挖隧道周边位移的变化规律。基于软件分析指出暗挖隧道应重点关注和监控的部分,并提出防止沉降量增大的有效加固方式,为今后类似工程提供设计与施工参考。     

地铁盾构隧道施工对邻近已有隧道的影响分析

采用有限元软件ABAQUS建立了盾构隧道三维有限元分析模型,模拟了盾构施工的整个过程。利用添加移除技术以及设置场变量等方法实现了开挖面土体卸荷、管片拼装以及注浆等施工过程,研究了盾构开挖过程中地表沉降的规律,分析了不同土仓压力对地表沉降的影响,探讨了盾构施工微扰动控制要点。计算结果表明,盾构开挖面前方地表出现隆起,且随着开挖面的前移而前移,隧道轴线地表在开挖结束后呈隆起趋势。地表横向沉降量随土仓压力的增大而增大,表现为隆起趋势,隧道轴线与两侧土体沉降量差值随着土仓压力的增大而减小。     

地铁盾构隧道穿越大直径越江隧道的影响分析

新建盾构隧道近距离穿越既有隧道时,会对既有隧道结构产生影响。针对地铁盾构隧道下穿大直径越江隧道,在充分考虑衬砌的横观各向同性性质、盾构施工开挖面的支撑力、同步注浆压力、扰动层厚度等因素的基础上,应用三维有限元数值方法,研究了新建盾构隧道施工引起既有越江隧道的变形以及内力的变化规律,同时获得了越江隧道的影响范围。研究结果表明,越江隧道的最大沉降及侧移发生在对称面上,并且对侧移的影响较小;越江隧道经历了加载、卸载、再加载的过程;影响范围集中在垂直于越江隧道轴线方向盾构穿越前2D、穿越后2D的范围内。     

新建隧道对既有隧道结构影响效应研究

基于合肥地铁修建过程中可能出现新建盾构隧道正交下穿既有隧道的情况,运用Midas有限元软件建立三维数值模型,分析新建隧道施工后地表沉降、既有隧道管片变形和内力情况,以期为今后地铁隧道建设提供借鉴。