近距离双线地铁隧道开挖地表沉降分析

因隧道开挖引起的土体沉降可能导致路面沉降和塌陷、引起地下既有管线差异沉降过大而开裂、引起邻近建筑物地基不均匀沉降进而开裂,因此对地铁隧道施工引起的环境变形研究显得尤为必要。以北京地铁14号线十里河站—南八里庄站矿山法区间隧道为研究对象,对地表沉降进行监测并对沉降数据进行分析。通过对4个监测断面、若干监测点地表沉降的对比分析得出,近距离双线隧道开挖地表沉降过程大致分为4个阶段,总体沉降规律与理论分析相同。     

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。     

隧道下穿厂房结构整体稳定性研究

地铁项目快速发展催生隧道下穿地表既有建筑时有发生,如何确保隧道结构及既有建筑结构整体稳定性,对地铁隧道工程提升建造技术及运营期高效管理意义重大。基于此考虑,依托某市7#线地铁隧道下穿工业区为工程背景,结合理论分析、现场测试和数值模拟等相结合的方法,对浅埋暗挖隧道下穿工业区厂房整体稳定性进行分析。结果表明,隧道开挖地层变形主要位于隧道洞口上方,呈沉降"槽"状态分布;隧道开挖应力释放打破原有地层应力平衡,地层受力及变形随隧道开挖支护是动态调整过程;隧道上方地表最大沉降约为6mm,横行影响范围约为3.5D(D为隧道直径);工业厂房最不利荷载条件对隧道围岩变形影响较小,自身在隧道整个施工期沉降及侧向变形均小于3mm;隧道施工能满足自身及厂房结构安全,研究成果可为类似工程实践提供参考依据。     

北京地下直径线洞桩法(PBA)施工过程分析

北京地下直径线东段隧道DK0+142~DK1+625段位于崇文门西大街南侧高层建筑与既有环线地铁之间的非机动车道和人行道下,北京地下直径线开挖穿越北京核心地带,地表建筑物较多,风险控制十分严格。本文采用FLAC3D三维显式有限差分软件进行对拱形直边墙断面洞桩法施工过程进行分析,研究地表沉降、既有2号线地铁结构变形、暗挖隧道变形等。     

大断面顶管通道近接穿越下覆既有地铁隧道数值模拟与现场试验

南京某地下步行通道采用非开挖顶管法施工,顶管近距离穿越既有地铁区间隧道及城市主干道。为了保证隧道及主干道安全,施工前建立三维有限元计算模型,模拟施工全过程,预测施工可能引起的隧道及地表变形。根据数值模拟结果提出针对性控制措施,并制定合理的监测方案,分别对隧道竖向位移、水平位移、径向收敛和地表隆沉进行监测。基于监测数据分析隧道及地表变形规律,明确顶管施工期间隧道及地表变形的3个不同发展阶段。研究表明:隧道竖向位移主要表现为隆起,由通道内出土卸荷所引起,工作井基坑开挖对其影响几乎可以忽略;顶管施工过程中,下覆隧道竖向位移先后经历了初始下沉、隆起增强和隆起稳定3个阶段,地表竖向位移先后经历了隆起增强、隆起减弱和沉降3个阶段;同一监测断面内,地表最大沉降位于通道中心轴线上方,距离通道越远沉降越小;采用微欠挖工艺有效控制了隧道最终隆起和地表最终沉降。     

大跨度城市隧道施工引起地表与房屋变形计算

根据国内外地铁隧道工程的发展状况,对隧道开挖引起地表沉降与变形规律的研究情况进行了详细的介绍,在此基础上,对隧道施工影响范围内房屋变形的计算进行了论述,并分别阐述了各种方法的适用情况和优缺点,最后得出了最精确的地表和房屋变形计算的方法。     

青岛复合地层双洞隧道开挖变形规律

双线隧道开挖不同于单线隧道,为研究复合地层地铁双洞隧道开挖施工引起的地表沉降规律,文中基于青岛地铁四号线静沙区间的相关数据,通过数值模拟对双洞隧道上覆土层的不同组合施工沉降变形规律进行研究。分析结果表明,隧道上覆土层中砂土与黏土层厚度的变化,对双线隧道开挖地表沉降最大值、地表沉降和围岩的应力状态的影响较小,变化幅度也影响较小,即不同的上覆土层条件下,对双线隧道开挖地表沉降规律的影响相对较小。     

上下叠线盾构掘进引起的地面沉降分析

文中以郑州某地铁叠线隧道工程为依托,建立有限元模型分析叠线隧道开挖对地表沉降的影响,以及后行线隧道施工对先行线隧道结构的影响,并探讨其影响因素。结果表明,受先行线对土层扰动影响,尽管后行线位于上方,其引起的地表沉降量比先行线引起的地表沉降量更大。在先行线隧道开挖完成后,后行线隧道的开挖会导致先行线呈现先横鸭蛋变形、后竖鸭蛋变形的趋势。随着地层损失率的增大,地表沉降值增大,后行线对先行线收敛变形逐渐增大。加固夹层土的措施可使后行线掘进时先行线收敛变形减少2/3。     

近距离叠交盾构隧道施工技术研究

盾构法施工技术在国内外地铁建设中已经得到了广泛的应用,但是近距离叠交隧道的施工容易面临新建隧道对既有隧道结构的影响和地表沉降量过大等问题。文中以杭州地铁3号线盾构施工为工程背景,分析了工程施工难点,介绍了具体控制既有隧道变形及地表沉降的施工技术和控制措施,并对相应变形监测结果进行了研究。     

大跨度分岔隧道施工优化与地表沉降控制

为了探寻到能确保大跨度分岔隧道施工过程中使地表沉降控制在所要求的范围内的最优施工方案,首先采用数值模拟方法,对6种工法进行优化比选,初步确定工法1为最优工法,并在此基础上,对引起地表沉降变形显著增大的汇合段的开挖进行了进一步优化,提出了4步工法、5步工法、6步工法、7步工法和8步工法等5种方案,分析了因施工工序的不同而引起的地表沉降变形的规律,提出了8步工法为最优的方案,并对引起地表沉降突变的关键工序采取了相应的技术对策。     

遮拦叠交效应下地铁盾构掘进引起地层沉降分析

 地铁隧道施工诱发的土体沉降以及临近地下构筑物变形是我国城市轨道交通施工安全控制和风险评估中较为关心的一类施工问题。目前,针对该领域地层沉降的简化理论研究还仅仅针对自由位移场,没有考虑临近既有构筑物的遮拦效应影响。依托上海在建地铁施工工程实践,采用简化理论方法、三维有限元数值模拟方法以及现场监测方法,分析考虑运营隧道遮拦效应影响的土压平衡盾构施工引起的周围土体沉降规律,并与自由位移场条件下盾构施工引起的地层变形进行对比分析;在此基础上,给出地铁盾构复杂叠交穿越引起的临近地铁隧道的变形规律。研究表明,本文提出的简化理论方法和三维有限元数值模拟方法可以较好地模拟遮拦叠交效应下地铁盾构掘进引起的地层沉降变形;临近既有建(构)筑物施工,盾构施工引起的周围土体沉降较大程度地受到遮拦效应影响,与自由位移场条件下的计算结果对比存在较大差别。最后,结合盾构施工监测数据,提出复杂遮拦叠交效应下的盾构叠交施工变形控制技术措施。成果可为合理制定施工场地存在复杂建(构)筑物工况条件的地铁隧道开挖对周围环境保护措施提供一定的理论依据。     

地铁站换乘通道开挖对既有桩基的影响分析

针对北京地铁10号线国贸桥地铁站换乘通道的设计和施工方案,采用有限差分数值模拟方法对不同方案下地铁车站换乘通道暗挖施工过程中上部既有桩基的受力特性及位移变化规律进行模拟,据以制定合理的施工方案。研究结果表明:在不对桥桩采取加固措施的情况下,地表沉降量和桥桩沉降量均较大,桥基承载力损失严重,严重影响到桥桩的稳定性。因此,在换乘通道开挖过程中,必须采取相应的工程加固措施来确保桥桩的稳定。     

浅论城市地铁车站结构设计与施工方案

本文以北京地铁五号线崇文门站工程为例，介绍了城市地铁车站的结构和支护型式、施工方案和施工方法；并对浅埋地下工程的结构防水、地面沉降、开挖防坍等有关问题进行了探讨。     

北京地铁复─八线车站施工对环境影响的预测与分析

介绍了对北京地铁复─八线天安门西车站暗挖施工过程中对地层沉降以及管线变形的预测及分析,分析的结果对该地铁站的施工起到了重要的指导作用。施工过程中的监测结果非常好地证实了最初的预测,并据此采取了及时有效的控制措施,这一经验有助于指导北京地区同类工程的地层沉降控制问题。     

复杂地质条件下浅埋暗挖地铁车站施工期地面沉降量FLAC3D分析

浅埋暗挖地铁车站施工期地面沉降量对施工安全具有重要意义。北京地铁10号线苏州街车站为多套地层力学性质差异较大的复杂场地,根据地质勘察结果的地层三维空间分布状况,建立车站场地的三维地质模型;应用试验结果确定各类土层的物理力学参数;依据工程设计方案,概化洞桩法施工过程为6个施工步序;采用等效模拟的方法概化超前地层预加固;应用FLAC3D计算软件,优化开挖施工方案,模拟动态施工过程,分析各施工步序暗挖车站周围土体的变形量和地面沉降量;研究确定引起最大地面沉降量的施工步序。通过现已完成施工的导洞开挖步序施工变形监测结果与计算结果比较分析,验证计算结果的可靠性,根据计算结果预测地铁车站施工期的最终地面沉降量。     

基于开挖卸荷效应的地铁隧道施工过程数值分析

 在地铁隧道实际施工过程中,围岩处于加、卸载的复杂变化过程中。隧道的开挖与支护过程是一个多步骤的、且上一步开挖都会对随后的各次开挖产生影响的复杂过程。依据地下工程问题的特点,即“先受力,后开挖,再支护”,描述并模拟地铁隧道开挖卸荷效应下的真实施工过程。对地铁隧道施工中开挖卸荷效应进行详细分析,提出模拟地铁隧道开挖卸荷效应的四阶段模拟方法。以北京地铁8号线二期01标段西清区间隧道为工程背景,对地铁隧道盾构施工真实过程和开挖卸荷效应进行数值模拟与计算。分析开挖面支护力、支护时机、填充注浆以及考虑与不考虑开挖卸荷效应等因素对地铁隧道开挖与支护的影响,获得基于开挖卸荷效应的地铁隧道盾构施工的围岩–支护作用机制。     

地铁望京东站墙体模板施工技术

目前北京处于地铁建设高峰期,新工艺、新技术不断出现,常规地铁站施工由于受环境约束,均采用围护桩护壁,墙体采用单侧支模施工工艺。而地铁望京东站墙体模板施工中,采用了有地铁特色的双侧墙体模板体系,为明挖地铁车站大放坡开挖工法提供了后续保障,为其他高、厚墙体模板施工提供了参考依据。     

地铁站主体暗挖段下穿城市主干道桥梁综合施工技术

北京地铁6号线一期花园桥站暗挖段城市地铁隧道下穿既有桥梁时,在穿越前采用数值模拟计算估算桥梁基础变形,进而推算梁体次应力,判断梁体安全状态,据此调整地铁隧道施工方法以及对桥梁的加固措施。在地铁隧道穿越桥梁过程中,通过PLC桥梁同步升降系统主动、动态调整桥梁梁体形状,使梁体基本保持原设计状态,保证了既有桥梁结构安全。     

北京南站工程综合施工新技术

北京南站工程是集国有铁路、地铁、市郊铁路和公交、出租汽车等市政交通设施为一体的大型综合交通枢纽,也是我国建成通车的第一条高速铁路始发车站。施工中克服了工程体量庞大,工期紧,站房地下结构形式复杂独特,钢结构安装难度大等难点,采用了大直径旋挖钻孔灌注桩技术、轨道层高支模技术、大体积混凝土技术、钢管自密实混凝土技术、轨道层动荷载下钢筋连接技术、空间钢结构安装技术、既有线安全施工防护、群塔作业防碰撞技术、绿色新能源等应用技术。"北京南站综合技术成果"通过专家组鉴定,该课题整体施工技术达到国内领先水平,其中大跨度空间钢结构施工技术达到国际先进水平。     

地铁车站深基坑施工风险分析及控制

随着城市地下空间的快速开发，深基坑工程的施工风险越来越受到广泛的重视。结合北京地铁4号线灵境胡同站附属工程基坑开挖的施工实例，指出基坑施工中存在的主要风险，提出风险预防措施及应急预案，并总结了深基坑施工的风险控制的系统思路，可供实际工程借鉴。