隧道盾构法开挖对地表沉降变形的影响

以盾构隧道开挖对地表的影响,借助abaqus有限元分析软件、实际测量数据、Peck经验公式相对比方法,综合分析了隧道开挖后地表的沉降变形规律。通过隧道盾构施工开展的数值模拟分析研究,可为优化设计和施工提供具有指导意义的研究成果和宝贵的工程实践经验。     

盾构法施工对近距离侧穿桥梁桩基的影响分析

盾构法施工地铁隧道近距离侧穿高速公路桥梁桩基时,引起地层移动和应力调整,导致桩基位移和内力发生变化,给上部结构带来安全隐患。以杭州地铁3号线工大站—留和站盾构区间双线施工为依托,运用三维有限元软件模拟盾构开挖施工的全过程,研究开挖过程对地层沉降及邻近桥梁桩基影响规律。结果表明,先行隧道开挖导致地表形成沉降槽,后行隧道开挖沉降曲线向后行线扩展;桩基竖向呈现刚体位移,单线开挖时在横向(Y方向)上嵌入土体桩基上半部分向隧道内倾移,下半部分背离隧道方向倾移,在纵向(X方向)上桩基呈现拱形弯曲,双线开挖时桩基横向位移发生反向叠加效应,导致最终横向位移基本接近初始状态,纵向上弯曲位移发生正向叠加效应;双线隧道先后开挖使桩基产生附加摩阻力和附加轴力,在隧道顶面分界线以上桩基总侧摩阻力较初始状态不断减小,分界线以下增加,位于-2.5 m以上桩基轴力较初始状态减小,以下增加;单线开挖时桩基弯矩变化明显,双线开挖弯矩出现反向叠加效果,基本保持初始状态。     

盾构掘进对邻近桥梁桩基影响的数值分析

以春风隧道超大直径盾构(?15.8 m)近距离穿越立交桥超长桩基础为工程背景,建立三维有限元模型,模拟盾构施工过程对立交桥桩基以及隧道上覆雨水箱涵的影响.研究结果表明:盾构下穿期间,横向影响范围为距盾构机轴线40 m,纵向影响范围为监测断面前10 m后20 m,此区间地表沉降发展明显;盾构掘进过程中,隧道周边桩身向隧道...     

黄土地区隧道盾构法施工引起的地表沉降分析

盾构法施工在城市地下工程建设中有着广泛的应用前景.选取西安地铁二号线隧道,建立了盾构施工三维有限元模型,分析了隧道盾构法施工引起的地表沉降,并对影响地表沉降的有关因素进行了研究.所得到的结论对地铁隧道盾构施工具有一定的指导意义.     

盾构隧道下穿桥梁引起桩基变位的数值分析

依托某地铁盾构隧道下穿既有桥梁桩基工程,考虑实际的工程地质水文地质条件、上部桥梁结构传递到承台顶的荷载、盾构设计及施工参数等因素的影响,建立FLAC3D数值计算模型,模拟盾构隧道顺桥向穿越桥梁桩基的全过程,对两种不同的桩基加固方案条件下地表沉降和桩身变形规律进行了分析。研究结果表明:隧道开挖引起桩的挠曲,桩身的水平位移随桩洞距离增大而减小;后开挖侧的桩身位移比先开挖侧大;桩和承台约束了地表的沉降。     

隧道位置对原有邻近桥梁桩基的影响分析

为了分析隧道位置对邻近桥梁桩基的影响,论文采用了三维有限元软件对盾构隧道施工过程进行数值分析。结果显示,隧道和桩基之间的水平距离越大,桩基受到的影响越小;当隧道埋深越大时,隧道施工对桥梁桩基的影响越小。     

地铁盾构侧穿桥梁桩基数值模拟分析

文中依托广州地铁十四号线下穿北二环高速公路石湖特大桥工程,将隧道掘进分为4个施工阶段,即盾构机刀盘到达桩基前、盾体通过桩基后空隙未填充前(单侧有14cm空隙)、盾体通过后空隙用水泥砂浆填筑、盾构机刀盘远离后。采用有限元软件Midas/GTS分析各个施工阶段下桩基的位移响应。数值分析结果显示,全过程诱发的桩基最大水平位移为6.4mm,最大竖向位移为-3.4mm,均未超过桩基建筑物允许沉降值10mm;通过对各施工阶段的分析,桩基最大的位移响应为水平位移,竖向位移相对较小,应对桩基的水平位移进行重点监测,特别是盾构机刀盘即将到达桩基前,此时位移增量较大。     

双线盾构隧道施工对邻近桥梁桩基影响及控制措施研究

依托广州地铁某区间双线盾构隧道近距离穿越高速公路桥梁桩基的工程实例,采用三维数值分析的方法,研究盾构隧道施工对邻近桥梁桩基的影响,分析盾构隧道施工对不同水平净距桥桩受力变形的变化规律,并提出降低盾构隧道施工对桥梁桩基影响的控制措施,为类似设计与施工提供理论依据和参考。     

地铁隧道盾构法施工引起地表沉降动态分析

在地铁隧道盾构法施工时,地表沉降值是衡量开挖方式是否合适的关键,因此监测和预测地表沉降有重要的实际意义。本文结合西安地铁某区间盾构隧道施工情况,以概率积分法为基础,对其隧道开挖引起的横向和纵向的地表沉降趋势进行预测,用实测值来验证预测沉降曲线的吻合程度。进行对比分析得出,预测结果与沉降实测的趋势基本一致,概率积分法可以较好地反映出隧道沉降的发展趋势,为地表沉降的动态研究开辟了新的有效途径,对后续工程施工具有指导意义。     

盾构隧道上覆淤泥地层对地表沉降的影响分析

依托深圳地铁11号线车公庙站~红树湾站盾构区间隧道工程,基于监控量测和数值模拟,就隧道上覆淤泥地层对地表沉降的影响进行分析。分析表明了淤泥地层会显著地增大地表沉降和沉降槽影响范围,并得到了地表沉降随淤泥地层分布深度、分布厚度的变化规律。研究成果可为类似工程提供借鉴。     

盾构下穿机场跑道的数值模拟研究

以上海地铁10号线空港一路-虹桥机场东站区间隧道工程为背景,结合现场检测数据及各项掘进参数,采用有限元分析软件建立了有限元模型。对盾构隧道下穿机场跑道施工过程进行数值分析,通过与实测结果的对比验证了模型的有效性。在此基础上对无飞机冲击荷载影响下的隧道开挖过程进行计算,得出了开挖过程中跑道及下部土层的沉降变化规律,并比较分析了跑道结构的存在对地表变形的影响。结果分析表明跑道结构的存在减少了开挖引起的地表沉降,同时分析了隧道开挖影响下机场跑道结构受力的最不利部位,为盾构实施穿越提供了重要依据。     

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。     

盾构隧道施工时地层沉降模型试验研究

随着我国经济的发展,地铁已成为改善城市交通拥堵状况的主要途径之一。但地铁隧道的施工却又不可避免地带来诸多安全隐患,例如,由于隧道施工时土层的沉降,导致管线的破裂。本文旨在通过室内大型模型试验研究地铁盾构隧道开挖时上覆土层的沉降分布特征,分别测定不同深度地层的沉降值,通过对试验数据的分析与整理,得出沉降沿地层深度的分布规律。结果表明:同一深度的地层沉降基本符合peck公式曲线;地层沉降槽的宽度值i不会随沉降量的增加而变化,只与该地层的所处深度有关;并根据试验得出沉降槽宽度i的经验公式。     

盾构隧道侧穿引起桥梁桩基础变形的数值研究

以某城市轨道交通隧道侧穿桥梁基础工程为研究对象,借助FLAC3D数值模拟软件,深入分析隧道埋深、桩基础与隧道水平轴线和破裂面的相对位置、隧道穿过桩基础偏心比等3个重要因素对桩基础变形的影响。由数值分析计算结果可知,隧道侧穿桩基础时,桩基础竖向变形具有线性分布特征,随着偏心比不断增加,桩基础竖向变形先增大后减小;桩基础中心轴线与隧道轴线两者之间距离越远,桩基础整体竖向沉降变形越小;当偏心比随隧道埋深增加时桩基础变形增大。研究结果可以为隧道施工提供理论分析支撑,做好相关预防措施,提高施工安全性。     

盾构掘进施工对群桩基础变形的动态影响研究

针对苏州轻轨1号线盾构隧道区间施工情况,采用三维有限元数值计算模型,研究了盾构施工对侧边群桩变形的动态影响,结果表明:当盾构机切削面逐渐逼近群桩时,各单桩的隧道轴线处横向位移背离隧道,承台背离隧道发生倾斜;当盾构到达各单桩时,横向位移在隧道轴线处偏向隧道且为最大,承台发生了双向倾斜;当盾构逐渐远离群桩时,各单桩横向位移变化较小,承台的双向不均匀沉降减小。随着盾构的掘进,群桩整体沿着掘进方向移动,桩身沿隧道轴向位移在隧道轴线处达到最大。当群桩基础的桩底位于隧道轴线处和隧道轴线以上时,群桩承台仅仅发生偏向隧道的单向倾斜;当群桩基础的桩底位于隧道轴线以下时,群桩承台则产生了双向倾斜。     

长沙地铁典型地层盾构施工地表沉降分析与预测

分析了长沙地铁二号线沿线地层特征,以及盾构施工状况,基于长沙地铁土压平衡盾构穿越典型地层100多个地表沉降观测断面大量的地表沉降实测数据的统计分析,探讨采用Peck公式预测长沙地铁施工引起的地表横向沉降槽的可行性,得出了预测长沙地铁土压平衡盾构施工引起的地表沉降基本参数的取值范围,即地表沉降槽宽度系数(K)0.3-0.6,地层损失率0.5%-1.25%。应用本文获得的地表移动参数,采用Peck公式可以较好预测长沙地铁施工引起的地表沉降,及其对于邻近结构物的影响。     

粉砂地层盾构近距离侧穿已有建筑的控制技术

依托穗莞深城际轨道太平隧道工程,在其侧穿一多层房屋时,采用控制地层损失与旋喷桩加固土体相结合的方式,很好地保护了现有房屋的安全与正常使用状态。通过分析隧道穿越过程中房屋的实测变形规律,并进行有限元数值分析,比较了有无旋喷桩和地层损失率对土体垂直位移、房屋角点沉降、房屋整体倾斜、土体深层水平位移的变化规律。分析结果表明,设置旋喷桩和控制地层损失均能有效减小沉降和土体位移,但控制地层损失的效果远比设置旋喷桩要明显。随着地层损失的增大,土体水平位移曲线由“勺”型渐变至S型,最大水平位移位置逐渐上移且位于隧道的上边界附近。     

大直径土压平衡盾构掘进引起的地表沉降分析

为研究大直径土压平衡盾构掘进对地表沉降的影响,以迎宾三路隧道新建工程为背景,基于ANSYS与FLAC3D软件,建立了大直径土压平衡盾构穿越地层的三维模型。数值模拟结果表明,大直径土压平衡盾构施工会引起较明显的地表位移;数值模拟结果与经验公式及实测数据相吻合,证明了该数值模拟结果的可靠性以及等代层在本模型中的适用性;土仓压力取值过大或者过小会破坏土体极限平衡,造成过大的地表位移;当土仓压力在适当的范围内取值时,其大小变化对地表沉降基本无影响。