城市道路基坑开挖对临近地铁隧道影响研究

研究深基坑开挖变形模式和破坏机理对城市地铁隧道的影响。基于土体的莫尔库仑剪切第3主应力破坏条件,通过MIDAS/GTS建立基坑开挖对临近地铁隧道的数值模型,控制基坑和地铁隧道的位置关系,观察预设观测点的位移变化,得到基坑开挖对临近地铁隧道的影响。结果表明：基坑开挖打破了原状土层应力状态是影响地铁隧道的主要因素,即第3主应力的释放;通过控制变量法控制基坑和隧道的位置关系L₁和L₂来观测隧道断面位移变化可为实际工程提供指导意义;随着基坑与地铁隧道间距的变化靠近基坑的观测点B偏移量较大,并通过观测发现加固基坑底部对控制临近土体的偏移具有很大帮助;改变基坑和地铁隧道竖向位移关系时,观测点的竖向偏移较大而水平偏移较小,主要是由于基坑底部的卸荷引起的土层偏移。     

基坑开挖引起邻近地铁隧道变形简化计算方法

为探究基坑开挖对邻近地铁隧道变形的影响，基于XGBoost算法对典型案例中影响地铁隧道水平变形的因素进行重要度排序统计，提出可用于预测隧道水平变形的经验公式。通过两阶段分析方法建立地铁隧道竖向变形理论计算模型：首先基于Mindlin解计算考虑基坑坑底及侧壁卸荷作用引起的隧道竖向附加应力；进而将隧道视为搁置于Winkler地基上Eular-Bernoulli无限长梁，引入考虑隧道埋深影响的修正地基基床反力系数，建立隧道竖向变形微分方程进行求解。文中计算方法与实测数据、数值模拟结果对比分析结果表明：(1)本文方法相较于传统方法计算地铁隧道的变形精度更高；(2)在临近地铁隧道的基坑施工时，可通过控制基坑与临近地铁隧道之间的距离，分块分层开挖基坑等来控制地铁隧道的变形。     

盾构施工对临近地层影响的近场动力学分析

针对传统的有限元方法在面对不连续情况时会出现奇异性这一问题,本文采用基于非局部作用思想建模的近场动力学方法研究了地铁盾构开挖问题,并完善体积修正公式,建立能够考虑隧道开挖过程中衬砌、注浆层作用的近场动力学模型。结果表明:近场动力学解与有限元解在临近地层位移的影响上呈现出相同变化趋势;盾构隧道开挖引起隧道上方土体沉降,下方土体隆起,左右两侧土体向隧道中心方向移动。近场动力学结果与现场实测结果的对比分析表明近场动力学方法在盾构施工模拟中具有较高的精度,在隧道工程施工的数值模拟研究领域具有应用前景。     

大面积土体加卸载对基坑与邻近隧道变形的影响研究

郑州站东广场下设两条地铁隧道,南北两侧开展深基坑施工并且地表可能有大面积土体堆积。以此为背景建立了大面积土体加卸载对基坑与邻近隧道的数值计算模型,在模型准确性验证的基础上,分析了基坑和隧道的变形规律,研究了有无堆土对基坑与隧道变形的影响以及南北量测基坑开挖顺序对隧道变形的影响。研究结果表明：(1)基坑的最大水平位移、沉降、隆起值分别为9.1 mm、106.6 mm和27.1 mm;隧道的最大水平位移、竖向位移分别为7.2 mm和5.5 mm,无安全稳定性隐患。(2)大面积土体加卸载条件下,基坑围护结构的位移、地表沉降、隧道结构位移分别比无堆土条件下小8%～20%、20%以及10%～16%。(3)从土体变形量控制以及围护结构均匀受力的角度考虑,南侧基坑先于北侧基坑开挖更有利于基坑和隧道的稳定性。     

地下通道暗挖施工对上部既有管线的影响研究

基于Winkler弹性地基梁理论,考虑既有管线下方各区域土体基床系数的差异,建立暗挖施工对上部既有管线影响的理论计算模型,确定模型中既有管道上垂直土压力、暗挖施工影响段长度、施工扰动影响下基床系数等重要参数的取值。使用理论模型对暗挖影响下既有管线沉降量进行计算,并与实测沉降量进行对比。结合案例分析探讨不同的基床系数取值对既有管道变形预测值的影响,计算结果表明,开挖段的基床系数其取值对计算结果影响很大;开挖影响段的基床系数,适宜的取值区间相对较大,对计算结果影响较小;各段基床系数取值适当时,计算沉降曲线与实测沉降曲线吻合良好。     

邻域基坑开挖卸荷对既有隧道位移影响规律研究

邻域基坑开挖卸荷引起既有隧道变形的工程案例越来越多,但既有研究中往往针对单一工程案例分析,缺乏不同工程的对比研究。本文通过对全国各地区的40个工程案例进行统计分析,研究了基坑开挖面积、开挖深度、基坑与隧道的水平净距和竖向净距4个因素对于隧道水平与竖向位移的影响规律,发现基坑开挖面积对隧道位移的影响较为复杂;随着隧道与基坑的水平或竖向净距的增加,隧道水平位移会减小;而随着基坑开挖深度的增加,隧道水平位移逐渐增加;当竖向净距为正值并较大时,隧道会隆起;当竖向净距为负值并较大时,隧道会沉降;当竖向净距绝对值较小时,隧道竖向位移没有明显规律。研究结论可为类似工程提供一定的参考价值。     

高速公路连拱隧道开挖稳定性数值模拟研究

为研究高速公路连拱隧道开挖后的稳定性规律,本文利用FLAC 3D岩土工程数值模拟软件建立了连拱隧道开挖的数值计算模型,分7步开展了连拱隧道的开挖和支护,分析了隧道开挖后不同位置的竖向位移、水平位移、塑性区和二次衬砌弯矩与轴力分布特征.研究结果表明:连拱隧道的最大位移均出现在中隔墙周边,中隔墙顶部的竖向位移最大,达到28...     

隧道开挖穿越采空区变形破坏规律研究

为了研究隧道开挖穿越采空区工况下的变形破坏规律,本文以宜毕高速公路张基屯隧道为工程背景,利用FLAC 3D数值计算软件建立隧道穿越采空区数值计算模型,对比分析隧道开挖过程中有无采空区条件下的竖向位移、水平位移和塑性区变化规律,及采空区的存在对隧道施工的影响.研究结果表明:由于采空区的卸载作用,隧道开挖过程中有采空区影响...     

地铁车站深基坑开挖稳定性与抗震分析

以合肥市轨道交通4号线金寨路站深基坑为背景,利用FLAC 3D软件建立了地铁车站深基坑的数值计算模型,分析了基坑开挖过程中基坑周边土体和桩体的竖向位移、水平位移和支撑轴力,并进一步研究了地震荷载作用下基坑主体结构的竖向位移、水平位移和内力.研究结果表明:基坑开挖过程中,最大地表沉降、桩体水平位移和支撑轴力分别为33.6...     

城中村密集房屋区域管沟开挖效应的数值模拟研究

为了解决城中村密集房屋区域管沟开挖的安全问题,引入弹性力学指标和刚体极限平衡法,建立岩土体开挖弹塑性力学模型,借助有限元分析方法进行数值模拟,探讨不同开挖长度和深度对基坑底部回弹位移、观测点沉降位移和塑性应变的影响,分析城中村密集房屋区域管沟开挖效应的发生机理。计算结果表明：土体在相同物理力学参数和开挖深度条件下,基坑开挖长度不同时,基坑坑壁边坡的开挖位移和应力分布差别不大。当土体强度参数提高后,基坑开挖后基底回弹位移、观测点沉降位移、塑性应变均有所降低。     

不同开挖方法对富含节理地区隧道施工稳定性影响研究

以片麻岩地区公路隧道开挖为例,重点分析了不同节理倾角和不同开挖方法(全断面法、三台阶法和留核心土法)对隧道施工稳定性的影响,得到以下结论:从竖向位移和塑性区发展来看,倾斜片麻节理构造对隧道稳定性影响较大,施工时应进行高度重视;3种方法施工时,隧道拱顶、左右拱腰和左拱脚均下沉,拱底发生隆起;对于右拱脚,先隆起后沉降,这是...     

基坑开挖引起邻近既有隧道变形的影响区研究

随着公路建设的快速发展,为缓解土地日益紧张的局面,充分利用土地资源,基坑工程的数量越来越多。基坑工程在开挖过程中可能影响临近既有公路运营隧道,在开挖过程中土体应力发生变化,造成隧道变形,导致隧道衬砌开裂、隧道渗漏,影响隧道结构的安全性和可靠性。因此,需要加强对基坑开挖造成临近既有隧道变形影响区的研究,从而采取有效措施。     

基坑开挖对邻近地铁盾构隧道变形以及内力的影响研究

为研究新建基坑对邻近地铁盾构隧道变形以及内力的影响,基于某商务楼基坑,采用FLAC 3D对基坑开挖过程中邻近两条地铁盾构隧道的位移、轴力以及弯矩的变化规律展开了数值模拟分析,得到了以下结果:(1)随着基坑开挖深度的增加,邻近两条地铁盾构隧道的水平位移将不断增大,当基坑开挖完成后,隧道结构水平位移在靠近基坑一侧的拱腰处最大,在拱顶处次之,在远离基坑一侧的拱腰处则最小;(2)基坑的开挖使得靠近以及远离基坑的两条隧道轴力值分别减小了60kN ～ 100kN和30kN ～ 60kN,而弯矩值却分别增大了0.4kN·m ～ 16kN·m和10kN·m ～ 20kN·m;(3)隔断桩的设置限制了基坑周边土体向坑内的流动,使得盾构隧道最大水平位移减小了31%,最大竖向位移减小了20%,最大弯矩减小了6%。     

隧道开挖爆破振动对临近建筑物影响的安全评价

针对厦门市仙岳路至演武大桥某隧道工程开挖过程中引起临近建筑物墙壁产生裂缝及窗户玻璃被振动破坏的现象,结合爆破参数和振动速度的监测数据,对该建筑物做出安全评价.分析了可能产生破坏的原因,指出爆破施工中随时视现场情况调整爆破参数和考虑影响建筑物安全评估多种因素的一些建议.     

庆丰路跨河隧道明挖施工基坑监测实践研究

围堰明挖施工作为水下隧道经济、高效、快速的施工方法在工程中经常采用。为了确保基坑施工区域附近已有道路、建（构）筑物、地下管线的安全使用和围护体系自身的稳定，为信息化设计和施工提供依据，在基坑施工期间对围护结构顶部水平及竖向位移、围护结构深层水平位移、土体深层水平位移、地下水位、地表沉降、支撑轴力、立柱沉降、周边建（构）筑物沉降等进行监测，形成一个深基坑施工安全监测系统，及时提供可靠的监测结果和分析意见，保证整个施工过程的安全。     

高速公路软土路基变形规律有限差分分析

应用FLAC-3D软件完成了考虑渗流的软土路基蠕变变形规律有限差分数值研究。结果表明,考虑渗流时的软土路基FLAC-3D蠕变计算得到的竖向位移小于实测值,侧向位移大于实测值,考虑渗流的软土路基FLAC-3D蠕变变形计算结果与实测结果吻合较好,位移计算曲线与实测曲线拟合性好。建议软土路基变形FLAC-3D蠕变计算时考虑渗流的作用。     

盾构推进和地表沉降的变化关系探讨

根据上海某超长盾构隧道工程监测的实践,介绍了盾构隧道监测的一般内容:地表沉降和地下管线安全监测;地面房屋沉降和倾斜观测;水位测试;土体水平位移监测和局部地段隧道沉降、净空收敛监测。并从几个方面对监测数据作了详细的分析,得出了盾构推进方向和隧道纵向的沉降变化及隧道横向沉降槽的变化规律,同时分析了盾构切口距建筑物沉降点距离和沉降量的关系,最后得出了盾构推进和地表沉降的变化规律,提出了地表沉降的5个阶段,即:前期沉降阶段;开挖面前的隆沉;通过期间沉降阶段;盾尾间隙沉降阶段和后期沉降阶段。     

山体偏压影响下地铁基坑开挖变形规律研究

为了研究山体偏压对地铁基坑开挖过程中变形的影响,本文利用FLAC 3D 5.0数值软件建立了考虑山体偏压的基坑开挖数值计算模型,分4步开挖了地铁深基坑,分析了山体偏压影响下的地铁深基坑变形规律,研究山体偏压作用对地铁深基坑变形特性的影响.研究结果表明:地铁深基坑周边土体的沉降值、水平位移值和剪应变均随基坑开挖深度的增大...     

深基坑开挖过程水平位移影响数值分析

深基坑工程在进行开挖施工的过程中,势必会对四周的建筑物、构筑物以及市政工程造成一定的影响,其中主要影响为深基坑的水平位移,水平位移超过一定限值,引起四周土体的不均匀沉降,导致建筑构筑物破坏。本文以某地铁车站为研究对象,通过有限元软件模拟了深基坑的开挖过程,得到了土体和支护结构随着深基坑开挖的水平位移和受力的变化情况。通过对变形因素的讨论,得出不同因素对变形影响的敏感性,从而找出影响变形的敏感因素,为设计优化提供了方法和依据。     

建筑深基坑施工对地铁隧道的影响分析

以某临近地铁线的深基坑施工为实例,采用有限元方法,分别从基坑支护桩施工和基坑土方开挖两个方面对地铁隧道的影响进行了研究。研究表明,深基坑施工会导致地铁隧道发生向基坑方向的水平位移及向上的位移,并且发生的横向收敛变形,在施工中应加强隧道变形监测,以保证施工安全进行。