矩形顶管上穿地铁隧道施工对地表变形影响研究

依托国内外研究现状,对矩形顶管施工引起地面变形原因进行了分析,提出地层损失是造成地面变形的主要原因。依托苏州人民路矩形顶管工程,将顶管机进入不同区域对轨道交通2号线的影响划分为5个重要阶段,以垂直顶管隧道轴线及垂直地铁隧道轴线方向为监测断面,分析现场实测数据发现关于顶管轴线处沉降规律、垂直顶管轴线监测沉降规律及地铁隧道上、下行线轴线处沉降规律,并提出在隧道上方地面堆加荷载、矩形顶管管节内部施加荷载及注入触变泥浆等控制地表变形的措施。     

顶管施工对既有区间隧道的影响研究

为研究顶管上穿地铁区间隧道过程中隧道受力的变化,依据徐州市区奎河综合整治工程截污主管顶推工程相关的设计及施工资料,采用GTS进行三维数值模拟分析,根据施工工况,分析对既有区间隧道的影响。结果发现,顶进过程中的推力及顶管引起的土体卸载造成区间隧道的变形,伴随顶管顶进的过程,原有区间隧道的受力及变形会越来越大,当顶管顶进一定位置时,区间隧道的受力及变形最大。计算结果表明采用顶管施工可以很好的控制隧道的变形,确保顶管施工期间地铁隧道的结构安全。     

大直径长距离曲线顶管近距离上穿地铁隧道施工技术

新建顶管隧道上穿既有结构时会改变原地层的应力场,土体卸荷后会导致下覆结构变形。因此,在某电力顶管上穿施工中,采取泥浆套稳定控制技术、轴线控制技术等,减小了下方既有地铁隧道周围土体的变形,进而使既有地铁隧道结构保持了稳定;通过Plaxis2D数值软件对顶管上穿施工进行了模拟计算,并与实测数据进行了对比分析,验证了该施工控制技术的有效性。     

浅覆土大断面顶管施工对运营盾构隧道变形影响及控制措施

深圳地铁7号线与2号线的华强北站换乘通道设计为3条顶管,顶管施工需上跨运营地铁盾构隧道。顶管埋深浅、断面大,并且距离运营地铁盾构隧道最小距离仅为0.59m。顶管依次顶进施工,在进行第2条顶管施工时,运营地铁左线隧道隆起变形超过预警值。本文通过对施工过程和地铁隧道隆起变形监测数据的分析,研究隧道隆起变形的关键因素,并结合现场施工场地条件的限制,提出采用施加配重的措施控制隆起,实测结果表明隆起变形控制效果较好,并且对施工进度的影响较小。     

复合多变填土地层浅埋小净距隧道施工性状分析

以重庆地区地铁隧道工程为依托,采用数值模拟与现场实测相结合的分析方法,模拟小净距隧道在软土沉积岩复合地层开挖过程中的变形模式以及环境响应的变化,并与现场实测结果进行比较,分析小净距隧道在复合地层施工过程中围岩及隧道的应变特征。有限元数值分析结果与现场实测数据对比分析表明,在复合地层中进行浅埋小净距隧道施工时,回填土层的厚度对施工过程有重要影响;薄回填土沉积岩复合地层下隧道施工的措施简单,对环境产生的影响小;厚回填土沉积岩复合地层下隧道施工对环境产生的影响严重。现场实际工程结合数值模拟分析结果表明,对回填土的注浆能大大减少施工引起的地表沉降,小导管和管棚的作用对拱顶沉降效果明显。     

盾构近距离下穿矩形顶管隧道施工变形规律研究

呼和浩特地铁2号线盾构隧道下穿海亮广场人行过街通道是全国首个盾构下穿矩形顶管隧道的工程案例,没有相关工程经验可以借鉴,下穿引起的矩形顶管隧道纵向变形等理论问题尚不清楚,有待进一步研究。为此,本文以该工程为背景,通过现场监控量测和数值模拟,对盾构隧道近距离下穿施工引起的矩形顶管隧道纵向变形规律进行研究。主要得到以下成果:新建盾构隧道施工引起的既有矩形顶管隧道结构沉降,单一隧道穿越后,用Peck公式拟合得到的沉降槽曲线符合高斯分布,两条隧道穿越后,用双Peck公式拟合得到的沉降槽曲线接近"W"型;矩形顶管隧道结构最大沉降值为17.02 mm,最大沉降点的位置位于盾构隧道正上方;对矩形顶管隧道管节错台影响最大的部位是盾构下穿位置,距离盾构隧道越近,错台量越大;管节张开主要发生于沉降槽曲线的反弯点与最大沉降点,在"W"型沉降槽曲线中存在多处张开量较大的情况,因此,在新建盾构隧道施工过程中应准确确定既有结构沉降槽曲线的反弯点和极值点,并进行及时加固处理,确保既有矩形顶管隧道结构安全。     

软黏土深埋矩形顶管施工地层变形分析

结合上海轨道交通14号线静安寺车站工程，基于颗粒间应变(IGS)小应变刚度本构模型对顶管顶进过程进行了三维数值模拟。通过对比现场实测及既有工程经验，验证了数值模型的有效性。利用数值模拟，分析了软黏土地层中矩形顶管施工地层变形响应。主要结论包括：(1)基于IGS小应变本构模型的数值模拟可以合理反映矩形顶管顶进引起地表沉降特征；(2)顶管施工引起地表沉降形态可以通过高斯曲线表征，随着顶管顶进，沉降槽宽度系数变小；(3)土体深层水平位移呈“S”形分布，在隧道顶部所在深度，土体具有最大的远离隧道的侧向位移和沿顶进方向的水平位移，在隧道底部所在深度，土体具有最大的朝向隧道的侧向位移及沿顶进反方向的水平位移。     

矩形顶管近距离下穿大断面排水箱涵施工技术

南京市地铁4号线某站点地下人行通道采用大断面矩形顶管法施工,4 m×6 m矩形顶管近距离下穿13.4 m宽既有砖混结构排水箱涵。介绍了工程地质条件及周边环境,运用有限元方法模拟分析了矩形顶管穿越施工过程中排水箱涵的变形情况,对排水箱涵针对性地布置了监测点并进行了分析总结,采取了有效的施工控制措施。     

近距离下穿既有地铁隧道的实时监测与数值模拟

隧道下穿施工将对既有隧道产生位移与不可忽视的自身结构变形,影响既有隧道的运行安全。借助数值分析方法与现场自动监测,对近距离下穿既有隧道的影响展开研究,对实际施工工况进行数值模拟,以增加单元体积的形式,判断单元体积应变增量是否达到土体体积应变增量控制模拟注浆的过程,动态地分析了下穿过程对既有地铁隧道的影响。数值分析与现场监测分析表明盾构下穿对既有隧道竖向变形有一定影响。结合现场实测数据与数值模拟结果对比分析了隧道变形的规律,对既有隧道进行注浆加固能有效控制既有隧道变形,相关研究结果可为类似工程提供参考。     

上穿地铁隧道的矩形顶管施工设计与安全风险控制探究

上穿地铁隧道的矩形顶管施工难点在于卸土量较大,同时对隧道可能产生影响,进而导致隧道变形,因此,必须合理设计施工方案,同时加强施工活动控制。论文结合杭州市余杭高铁站北广场新丰路地下通道项目,具体研究上穿地铁隧道矩形顶管施工设计方案以及施工安全风险控制。     

钢套管施工对地铁隧道影响分析及变形控制研究

为了减小钢套管施工对地铁隧道变形及位移的影响,施工前需对钢套管的旋进过程进行分析。通过数值模拟得到对隧道影响较大的旋进深度和不同旋进深度下作用于钢套管的最大机械下压力,以此下压力配合旋压机械上的油压表来严格控制钢套管的旋入过程。现场实测结果表明：当钢套管旋进到隧道水平轴线以下时,管内土柱达到临界高度并发生闭塞,从而挤压套管下部土体,导致隧道上浮、偏移,并产生椭圆形变形。为了严格控制施工期间隧道的变形量及位移量,本文提出在隧道旁打设应力释放孔来减小钢套管旋进时对隧道的挤压影响,或选择合理施工顺序来减小超孔隙水压力对地铁隧道的影响。     

复合地层条件下矩形顶管施工引起的地表沉降研究

依托广西省南宁市轨道交通1号线某过街通道土压平衡矩形顶管工程,基于现场实测数据,分析了复合地层条件下顶管施工地面横纵向变形规律,提出了Peck公式在预测该地区典型复合地层中顶管隧道地面沉降的关键参数建议值。     

顶管隧道穿越软弱土层既有地铁隧道方案研究分析

文章以南京江北新区综合管廊工程穿越既有地铁10号线工程为背景,采用大型三维计算软件MIDAS,分别模拟了顶管上穿、下穿既有地铁隧道施工全过程,通过数值模拟计算,预测了顶管穿越后既有地铁隧道及地表变形,结合计算结果进行方案对比分析,择优选择穿越方式和积极采取应对预防措施,对既有地铁隧道进行有效保护。     

管道顶管法施工对既有盾构隧道的影响分析

依据广州地铁6号线团一大广场~东湖站区间隧道的新河浦涌截污管道的顶管设计、施工和监测资料,采用Midas-GTS进行三维数值模拟分析,动态分析各施工工况对既有地铁隧道的影响。研究表明,随着顶管的推进,既有地铁隧道的变形会越来越大,其中顶管在垂直上方穿越地铁隧道施工时的影响最大,隧道的变形主要是由于上方土体的卸载引起,文章也对地下水位的下降可能会对既有隧道产生影响进行了讨论,旨为今后类似工程的施工提供依据和经验。     

盾构下穿引起的既有地铁隧道变形分析

北京地铁某区间盾构下穿既有地铁隧道工程,在开工前期,运用MIDAS/GTS三维有限元分析软件,对盾构下穿施工可能引起的既有地铁隧道结构变形进行了三维模拟分析,并评估了既有地铁隧道结构的安全性,提出了盾构下穿既有地铁隧道结构变形控制标准;施工期间对既有地铁隧道结构进行了现场监测,结合数值分析结果综合分析了既有地铁隧道结构变形情况,并根据实际监测数据,对比分析了预测结果与实际监测结果的差异,验证了模拟预测的可靠性。     

顶管施工过程穿越下覆既有地铁隧道数值分析

南京江北新区沿天华南路新建污水管采用顶管法施工,顶进路线由既有地铁3号线上方近距离穿过。为了保证地铁隧道安全,利用MIDAS/GTS三维整体建模,通过划分施工段模拟施工过程来预测施工可能引起的隧道变形及地表隆起。根据数值模拟结果,分别从隧道竖向位移、隧道水平位移、隧道管径径向收敛和地表土体位移等方面分析其安全性,并提出相应建议。研究表明:顶管施工过程中,隧道竖向位移主要表现为隆起,下覆隧道竖向位移先后经历了初始隆起、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;顶管对隧道水平位移的影响主要集中在通道投影范围内;结论可为类似工程设计施工提供参考。     

顶管近距离上跨施工对地铁运营区间影响的数值分析

随着城市轨道交通的迅猛发展,顶管近距离穿越既有隧道的情况时有发生,尤其在核心城区,在城市交通疏解及工程造价方面,顶管法施工上跨既有区间有着较大的优势。然而顶管施工必然会引起周围的土体的移动对临近的隧道产生影响,因此应控制穿越过程中的地面隆起,还应控制隧道区间的上浮及变形,避免危及行车安全。以苏州某顶管施工穿越1号线地铁区间为背景,采用ABAQUS三维数值模型,对顶管施工过程的隧道区间变形模拟,结合监测数据,对控制区间变形的措施进行探讨,对类似的工程具有借鉴意义。     

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。     

超浅层顶管施工引起路基地层移动数值模拟

覆盖土层薄的超浅层顶管穿越路基施工引起管道周围土体移动会对路面结构造成破坏。结合实际工程,运用有限元模拟超浅层顶管穿越路基引起的地层移动和现场地表变形监测,研究了管道摩擦力、注浆率、顶推力、路面交通荷载等因素对覆盖土层变形的影响。研究表明：地层移动是先隆起后沉降,覆盖土层下部的移动速度比表层的大;地表变形的有限元计算结果和现场实测数据基本吻合;超浅层顶管施工对浅埋覆盖路基土层移动,横断面地表沉降变形在工具管纵向通过2倍顶管外径后基本趋于稳定,横向地表沉降沿侧向分布近似为正态分布,主要影响范围在顶管轴线左右两侧各1.5倍顶管外径的范围内;变形要求严格的地面下进行超浅层顶管施工,可以通过有限元分析对周围环境影响程度的评价。     

基坑开挖对邻近地铁变形的实时监测与数值分析

基坑开挖会使临近隧道产生位移与不可忽视的自身结构变形,影响隧道的运行安全.论文借助有限元方法与现场自动监测,对基坑开挖对临近已建隧道的影响展开研究,采用数值模型对实际施工工况进行模拟,动态地分析了施工过程中开挖卸荷对地铁隧道的影响.分析表明基坑开挖对隧道不仅产生了纵向上的沉降,也使隧道结构本身产生了一定的横向变形,现场实测数据与有限元分析结果对比反映了隧道变形的规律.可以为以后的工程提供参考.