π型双横通道开挖引起的地表沉降规律研究

长春地铁2号线一期工程南关站—烟厂站区间采取了临时竖井加π型双横通道的盾构侧向始发方案,该方案为国内首例且解决了无法在城市主干道上直接设置盾构始发井的难题。依托该工程,采用现场监测、理论分析和数值模拟方法,对π型双横通道6导洞CRD工法开挖引起的地表沉降变形特性进行研究,结果表明:竖井左右两侧横通道开挖引起的地表变形规律基本一致,横通道由弧形段进入直线段约4倍洞径范围为地表沉降最大区域,地表沉降量均在30 mm以上;横通道左上部、左中部、右上部及左下部4个导洞的开挖造成的地表沉降量占到了总沉降量的85%以上,地层损失率也随着开挖断面的增加而近似成比例增大,随着右中部导洞和右下部导洞的开挖,地层损失率也相应减小。该研究成果可为今后类似工程施工提供参考。     

盾构接收井施工仿真及地表沉降数值分析

为研究具有代表性的以土钉、锚固和钢支撑等进行支撑的较深竖井周围地表沉陷规律,以某地铁施工盾构接收井开挖工程为例,采用现场监测和FLAC3D模拟方法,对开挖过程进行模拟。对其引起的周围地面沉降进行了对比和预测,从而了解竖井设计的合理性并控制住沉降。在模拟过程中记录和分析每步开挖后达到迭代平衡时的地表沉降与实际监测结果进行对比,分析地面沉降规律。同时研究该围护形式对减小周围地面沉降的有效性。模拟结果表明:模拟沉降量曲线和实测数据曲线基本相同;该围护形式较好的控制了地面沉降。     

基于DEM的双线隧道地表沉降规律

为研究隧道开挖引起的地表沉降规律,运用PFC2D软件模拟Trapdoor试验,通过沉陷门下沉对双线隧道开挖引起的地表沉降规律及影响因素进行了系统研究。基于休止角试验和单Trapdoor模型试验得到数值模型的计算参数,通过开展单Trapdoor数值试验获取地表沉降曲线,拟合得到单线隧道开挖引起的地面沉降Peck公式参数。开展同时开挖的双Trapdoor数值试验,利用单Trapdoor参数叠加得到双线隧道开挖引起的地表沉降预测公式,并与简单叠加公式的拟合结果进行对比。最后进行先后开挖的双Trapdoor数值试验,揭示了隧道间距、埋深和双线隧道开挖顺序对地表沉降的影响规律。结果表明:随着隧道埋深的增加和隧道间距的减小,地表沉降曲线由"W"形态向"V"形态过渡;先后开挖工况下双线隧道引起的地表沉降曲线呈非对称分布,地表沉降量最大值出现在先行隧道一侧,且随着隧道埋深的增加,地表沉降曲线两侧最大值的差异有增加趋势;Peck公式拟合结果与离散单元法(DEM)数值模型和模型试验结果吻合较好,可用于双线隧道开挖引起的地表沉降预测,具有重要的理论指导和工程意义。     

新王府井地铁车站施工地表沉降规律研究

以北京新建王府井车站洞桩法施工工艺为研究对象,设计出符合施工特点的沉降观测方案。针对观测数据动态变化大、数据量大等特点,采用SPSS数据分析软件对其分析,并提出了符合上述施工特点的沉降回归模型,分析了地铁开挖引起的地表沉降规律。结果表明,越靠近施工竖井和横通道,沉降值越大,且沉降值呈抛物线趋势。     

深圳平安金融中心基坑围护结构变形监测分析

以深圳平安金融中心基坑为研究背景,针对基坑围护结构特点,对其变形监测方案进行设计。结合基坑围护结构变形现场监测数据,重点分析基坑施工过程中围护结构的水平变形随基坑开挖深度和时间的变化规律、基坑开挖钢支撑轴力随时间的变化规律,结果表明基坑围护结构设计是安全的。同时,结合基坑地表沉降监测数据,分析基坑开挖引起的地表沉降变化规律,得出基坑开挖地表沉降可分为沉降量线性增长阶段、沉降速率不断增加阶段、沉降速率递减阶段以及沉降趋于稳定4个阶段。在此基础上,针对沉降变形的变化规律,引入Usher沉降预测模型,建立基坑开挖地表沉降预测模型。实测数据与预测值吻合较好,表明该方法的可行性。     

软土地区基坑开挖引起的浅基础建筑沉降分析

基坑开挖会引起周围建（构）筑物的附加应力和变形,通过对基坑开挖过程中连续墙围护结构的监测资料分析发现,随着开挖深度的增加,墙身最大侧向位移呈增大的趋势;最大位移深度位于开挖面附近,底板浇筑时侧向位移所占最终位移的比例为91.8%。随x/He值的增加,土体沉降呈先缓慢增加,后迅速减小的趋势。在x<16 m时,土体沉降值较大但差异沉降较小,在10 m30 m时,沿y方向的建筑沉降值较大,差异沉降较小。     

顶管开挖面支护压力影响研究

基于ABAQUS数值模拟方法,逐渐减小开挖面支护压力模拟管节顶进过程中土仓压力的变化,研究支护压力变化过程中地表沉降和变形规律,并对影响开挖面及地表位移的因素进行探讨。结合某市顶管工程,对顶管机到达不同开挖面时的地表竖向位移进行监测。结果表明:当开挖面达到极限支护压力时,引起地表产生附加竖向位移;地表沉降曲线呈高斯分布,且因管节埋深、土体黏聚力和内摩擦角的不同呈现不同的分布范围和沉降量;地表监测数据与数值模拟结果趋势吻合。     

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。     

粘土区隧道临时施工竖井安全监测数据分析

本文以哈尔滨地铁一号线哈尔滨南站-农科院区间1^#临时施工竖井为依托,对该竖井开挖及支护过程中进行的安全监测数据进行了分析。系统地概括了在该类施工条件下地表沉降、净空收敛以及水平位移的基本规律及趋势,并提出了一些具有工程实践意义的成果和建议,对以后同类施工条件下的竖井开挖支护及周边建筑物的监测和提前加固具有一定的指导意义。     

地铁盾构隧道施工对邻近已有隧道的影响分析

采用有限元软件ABAQUS建立了盾构隧道三维有限元分析模型,模拟了盾构施工的整个过程。利用添加移除技术以及设置场变量等方法实现了开挖面土体卸荷、管片拼装以及注浆等施工过程,研究了盾构开挖过程中地表沉降的规律,分析了不同土仓压力对地表沉降的影响,探讨了盾构施工微扰动控制要点。计算结果表明,盾构开挖面前方地表出现隆起,且随着开挖面的前移而前移,隧道轴线地表在开挖结束后呈隆起趋势。地表横向沉降量随土仓压力的增大而增大,表现为隆起趋势,隧道轴线与两侧土体沉降量差值随着土仓压力的增大而减小。