地铁盾构施工对隧道间大直径桩基变形的影响研究

以地铁隧道侧穿高架桥大直径桩基(桩基位于隧道左右线间)为工程背景,研究其间的桩基变形规律。先通过FLAC3D数值模拟,预测、分析不同顺序双线隧道盾构施工引起的桩基变形,再与实测数据对比,结果表明:单线隧道侧穿桩基时,盾尾穿越过程中桩基沉降最快,桩身中部沿掘进方向有轻微隆起,桩身发生转动。双线隧道同向或相向施工引起的桩基沉降规律不同:同向施工易引起桩身中部发生变形,相向施工易引起桩身倾斜,且2种情况下桩身均会发生转动。对比2种施工方式,同向施工对桩基影响更小。     

地铁盾构施工对邻近建（构）筑物桩基的影响

以广州地铁18号线盾构隧道下穿办公楼及商业裙楼桩基群为工程背景,针对盾构隧道掘进穿越过程对桩基的变形影响进行了研究。通过获取现场实时监测数据,重点研究了盾构隧道与桩基距离对桩基变形的影响,并结合三维数值模拟开展了深入分析。研究结果表明:隧道开挖会使桩基在水平方向上发生侧移以及倾斜,桩基的整体位移会向着靠近隧道侧以及隧道掘进的反方向发展,桩基的倾斜随盾构施工的进行不断增加;隧道穿越桩基群施工时,先建隧道对后建隧道产生的土体变形的传递起到阻隔作用。     

顶管隧道施工对桥梁桩基的影响

文章以昆明4号线菊华站地铁车站过街通道矩形顶管近接高架桥施工为背景,通过数值模拟的方法,分析在采用桩侧土体注浆预加固及超灌触变泥浆两种措施下顶管隧道施工全过程中邻近桥梁桩基的安全性。结果表明:(1)顶管顶进施工对桥梁桩基的受力影响不大;(2)顶进完成后,桥梁桩基将产生指向顶管隧道的横向变形,较近侧桩基产生沿顶进方向的变形,且横向变形大于纵向变形,离顶管越近的桩基变形值也越大;(3)采用桩侧土体预加固结合超灌触变泥浆的方式能有效将桩基在顶管施工的全过程中的受力及变形控制在安全限值之内。     

自动化监测技术在地铁盾构下穿高架桥中的应用

为了解决盾构施工对沿线高架桥沉降、倾斜监测问题,以深圳地铁九号线鹿丹村站~人民南站区间左线盾构下穿春风路高架桥6、7、8轴桩基施工为例,对沿线高架桥实施了自动化监测。论文首先介绍了工程穿越高架桥情况,并根据对施工风险的分析和评价以及现场实际情况,制定了整套详细的自动化监测实施方案。当盾构左线穿越后,对变形数据进行分析,变形值均在控制值允许范围内,同时总结了针对盾构下穿高架桥的自动化监测技术。     

隔离桩加固施工对邻近高铁桥梁沉降变形的影响分析

采用数值模拟与现场实测相结合的方法,研究了隔离桩加固施工对邻近高铁桥梁桥墩及基础的影响,并对隔离桩的合理施工顺序进行了探讨。结果表明:桥墩不同方向的位移变形模拟值与实测值基本吻合,墩顶处的水平位移值最大,隔离桩施工数较多的一侧其竖向桥墩沉降量较大,桥梁桩基的变形呈“C”字形;隔离桩施工间隔越大,对邻近地基的影响越小;当采用“施一隔五”对称跳桩的隔离桩施工顺序时,对桥梁及已施工完成隔离桩产生的影响最小。相关研究成果可为盾构施工穿越既有铁路桥梁桩基的加固施工提供借鉴。     

盾构近距离下穿对上覆已建隧道影响的实测研究

通过对上海轨道交通7号线下穿地铁2号线施工期间已建隧道的实测数据分析,探讨了施工扰动影响下已建隧道的隆起、沉降曲线波峰位置的偏移、二次穿越的叠加效应、穿越施工的影响范围等。结合典型工况及施工参数分析已建隧道受盾构穿越施工的影响,得出盾构穿越期间已建隧道先隆起后沉降;曲线形态由近似正态分布向类似M型的双波峰转变;上方已建隧道变形最大值偏离投影正交点;完成后第42 d已建隧道的变形趋于收敛,盾构穿越施工的横向影响范围为4D(施工盾构直径),在盾构纵向推进方向影响范围在3D至5D间等结论。     

深层软基桥墩倾斜成因分析及加固方案

广东省某高速公路5跨预应力混凝土连续箱梁桥位于深层软基路段,因桥墩附近存在堆载现象,桥墩两侧不平衡土压力导致桥墩倾斜,墩顶最大纵向偏移25.5 cm;为得到桥墩在倾斜状态下的实际受力情况,通过有限元分析,并结合现场桥墩偏位的实测结果,对不平衡土压力进行试算分析;通过采取新增承台桩基的加固方案,并利用桩基反顶压施工技术,使新旧桩基共同受力,验算表明加桩方案可有效提高桥墩纵向抗推刚度、减小纵向偏移,加固措施有效。     

下穿河道电缆隧道盾构施工对周边环境影响

电缆隧道盾构法施工在现代化城市建设中的使用愈发增多,盾构施工在复杂地质条件下会对周边环境产生一定影响,以南京市秦淮—滨南220 kV线路隧道施工盾构穿越工程为例,对盾构穿越秦淮河道时对周边土体变形进行监测分析,研究总结了下穿河道电缆隧道盾构施工对周边环境的影响规律。监测结果表明,小直径电缆隧道盾构施工在下穿河道时,河堤周边建筑物及土体在横向和纵向均有微小变形,施工结束后趋于稳定,且变形呈现上部变形大,下部变形小的特点,结论对类似工程施工有一定的借鉴意义。     

天津地铁外院附中—喜峰道区间近接下穿铁路桥桩控制性分析

天津地铁外院附中—喜峰道区间隧道下穿铁路桥墩,为确保高架桥与隧道运营的安全性,对隧道下穿既有高铁桥桩基础进行力学分析,得到隧道与桥墩基础的变形规律,并对其提出有效的加固方案.研究结果表明:采用钻孔灌注桩加固隔离措施能够对桥墩的侧向变形和桩基沉降起限制作用.为盾构在城市轨道交通技术广泛应用提供了强有力的参考依据.     

分析地铁盾构隧道旁高架桥桩基施工控制及技术手段

高架桥桩基施工极易造成既有地铁盾构隧道变形问题,使得隧道发生倾斜,为了能够减少对既有地铁盾构隧道造成的影响,则需要加强施工过程中的质量控制,做好各施工技术要点的控制,采取加固处理技术,进行加固处理,确保隧道的稳固性。文中对地铁盾构隧道旁高架桥桩基施工质量控制,以及高架桥桩基础施工技术的具体应用,做了简单的论述。     

盾构近距侧穿高架桥桩的施工力学行为研究

 针对合肥地铁1号线盾构近距侧穿城市高架桥桩施工存在的巨大安全隐患,基于桥桩结构耦合弹簧力学计算原理与有限差分方法,分析盾构推进过程中不同工况下桥桩结构受力、水平变形、地层沉降的变化规律,探讨桩实体结构单元弯矩、剪力计算方法的可行性,研究表明：(1) 盾构近距(最近距离0.63 m)侧穿施工对高架桥桩产生较大影响,其影响程度与盾构施工工况位置密切相关,且双隧洞盾构依次掘进对高架桥桩的力学行为影响具有叠加效应;(2) 随着盾构逐步接近桩体,桩弯矩、剪力、位移不断增大,叠加后的最大弯矩、剪力和水平位移分别为700.5 kN•m,159.6 kN,2.39 mm,位于右隧洞开挖盾构刀盘已侧穿穿越第二排桩,而盾尾刚进入第一排桩对应工况;(3) 千斤顶推动盾构机前行时,在盾尾衬砌管片外围形成建筑空隙,是引起地层损失的主要原因;(4) 桥桩实体结构单元变形挠曲方程通过桩位移离散点监控数据拟合,由此计算盾构推进各工况高架桥桩的弯矩和剪力,经典案例验证表明,桥桩实体结构的弯矩和剪力计算方法可行。     

软弱地层盾构穿越老旧民居变形规律分析

老旧浅基础民居安全性较低,盾构穿越会对其造成不利影响。本文以杭州某出入线段盾构穿越老旧民居为背景,分析盾构穿越民居变形规律,探讨盾构穿越民居掘进参数最优区间。结果表明,出入线段无论先下穿后侧穿或先侧穿后下穿,民居竖向位移曲线较一致,且第一次穿越前后变形较小,第二次穿越时变形迅速增大,主要表现为沉降;盾构埋深、注浆参数等对老旧民居变形、倾斜影响较大;地表沉降曲线大致呈漏斗形,出线段施工对地表变形影响较小,入线段施工对出线段地表变形影响较大,对自身上部土体变形影响较小。     

软土层中类矩形盾构掘进施工引起地层竖向变形实测与分析

 类矩形盾构断面形状、机械配置与圆形盾构的差异必然引起地层变形规律有所不同,以国内首例软土层中类矩形盾构地铁隧道工程为背景,依据现场实测地表变形、土体分层沉降数据,分析类矩形盾构隧道施工引起地层竖向变形的基本规律,并结合变形机制对施工控制提出建议。结果表明：类矩形盾构施工引起地表沉降最大值约50 mm,开挖面前方影响范围约20 m;地表竖向位移随时间发展呈现出缓慢沉降(隆起)、急剧隆起、快速沉降、平稳沉降4个阶段,沉降主要发生在盾构通过后,由软土地层受扰动后固结引起。地层竖向变形主要受土仓压力、盾尾注浆、盾构姿态等因素的影响,其中,盾构掘进姿态控制是盾构两侧土体竖向位移方向相反的主要原因,盾构姿态对周围地层变形影响比单圆盾构更显著。     

岩溶地区既有桩基础病害加固设计及数值分析

某既有线桥梁在上部荷载长期作用下,桥墩产生沉降和倾斜,危及行车安全。勘察表明,该桥墩基础下分布有溶洞。基于突变理论,根据岩溶区桩下卧溶洞顶板失稳破坏条件,确定了位于溶洞顶部原桩的承载力;在此基础上,针对岩溶分布特征和地基承载特性,采用增补桩基-扩大承台主动加固法对其进行加固,通过理论计算确定合理桩长;同时,采用数值模拟软件,分析了桥墩基础加固前后的稳定性,以及增补桩基桩长与桥墩基础沉降和倾斜的关系。结果表明：数值计算结果与理论计算结果吻合,原桥墩基础承载力不满足设计要求,增补桩的合理长度为14.5 m,已穿透溶洞,此时承台中心沉降为6.9 mm,纵桥向承台最大沉降差为0.89 mm。     

近距离平行高架桩基长距离盾构掘进施工的工程实践

上海世博会电力电缆隧道一标工程利用盾构法进行施工,本文分析了盾构法在施工中的特点和难点。通过对盾构掘进中施工参数的严格控制,解决了对高架桩基的沉降控制的难题,实现了近距离平行高架、长距离穿越高架桩基的施工。编制的沿高架桩基掘进专项技术方案,排除了盾构机推进过程中的各种故障隐患。可为今后类似的工程提供相关借鉴经验。     

双侧盾构平行推进对邻近深大桥基的影响分析

以南京纬七路高架桥工程为背景,分析了双侧平行盾构推进时对近邻高架桥桩基的竖向位移、水平位移和轴力的影响,研究了双侧盾构推进时合理的盾构推进间距。分析结果表明：近接桩基施工所引起的地表沉降、桩基水平位移和竖向沉降以及桩基轴力增量均不大,小于相关规范规定;双侧盾构推进合理推进间距为80m～100m。     

盾构穿越高架对其桩基变形和内力影响分析

盾构法已经成为城市地铁区间隧道施工的一种重要方法,在盾构法隧道施工过程中,经常要从地上和地下重要建筑物附近穿越。某盾构隧道需要近距离从已有高架桥桩基下穿过,通过适当简化,采用平面连续介质有限元,模拟双洞单线盾构隧道施工的整个过程,考虑不同阶段土体的应力释放率,分析盾构隧道施工对桩基变形和内力的影响。     

微型钢管桩加固既有基础变形特性现场试验

依托河南理工大学锅炉房既有基础加固工程,优化微型钢管桩群桩加固既有基础的施工步骤,将既有灌注桩基础与柱身简化为一端固接一端简支梁模型并验证其准确性; 开展微型钢管桩加固既有基础变形特性现场试验,测得微型钢管桩群桩施工过程中既有柱子和两柱之间的地表位移以及柱子角度的变化规律,比较顺逆结合和单一逆时针群桩施工顺序对既有柱子以及地表位移的影响,探讨加固施工过程对既有上部柱子结构的变形(位移、倾角)机理。结果表明:顺逆结合的群桩施工顺序相对优于单一逆时针压桩顺序,地表位移最大值可以减少约50%,顺逆结合或单一逆时针施工顺序引起的地表位移最大值分别为既有上部柱子位移的1/6和1/4; 先施工的微型钢管桩会对周围土层产生一定的遮帘加筋作用,后施工桩朝此方向造成的土体扰动和位移相对减小,从而减小了微型钢管桩施工对既有上部柱子结构的影响; 2种施工顺序试验条件下,位移与应力最大值一般出现在第3根桩或第4根桩施工过程中。     

Numerical simulation of the uplift behavior of shield tunnel during construction stage

In this study, a new 3D numerical model that considers the circumferential joint, longitudinal bolt, grout pressure, jacking force and the constraint of shield on the linings is developed to derive deeper insights into the lining uplift behavior during shield tunneling. The numerical analysis is conducted using ANSYS, which is verified by a case history in soft soils. Revealed by both the measurements and calculation results, it is found that the lining uplift due to shield tunneling in soft soils can be divided into three stages: dislocation, stretch and steady deformation stages, respectively. In the dislocation stage, the lining deformation attributes principally to the dislocation deformation between neighboring linings. In the stretch stage, the lining deformation is mainly caused by the stretch deformation of circumferential joints. The major uplift is caused during dislocation stage. Thereafter, the impacts of shield-driving parameters including gradient of grout pressure, jacking force and pre-tightening force of longitudinal bolts on the uplift behavior are investigated by a series of parametric studies. The jacking force during segment preparation and assembly shows the most significant impact on the uplift of the tunnel, while the pre-tightening force of longitudinal bolts shows negligible impact. Finally, the control criterion for lining uplift related to the allowable dislocation and opening angle of circumferential joints is proposed.     

盾构隧道施工地表横纵向沉降变形分析

以广州地铁4号线工程实例为背景,结合盾构法施工地层变形机理以及隧道施工的地表横纵向沉降监测结果,分析总结了盾构隧道施工地表变形规律,为今后类似近距离下穿越既有线路或建(构)筑物的盾构隧道工程的地表沉降控制提供技术参考和指导。