西安地铁盾构施工中地表沉降监测技术的研究

引例西安市地铁二号线,分析盾构隧道施工引起地表沉降的机理,研究施工现场地表沉降的监测技术,以及盾构施工的监测注意事项和数据分析的方法,最终形成监测成果报告,以达到及时为施工提供时时指导的目的,并为积极改进设计和施工方法提供依据。     

黏土地层盾构掘进速度对地表沉降影响研究

对盾构掘进速度的控制是盾构施工控制的重要环节,但针对盾构掘进速度与地表沉降关系的研究较少,文章以常州地铁2号线盾构区间施工为背景,分析了常州黏土地层下盾构掘进速度对表沉降的影响特点。通过对其地表监测数据的整理分析,结合盾构掘进施工日志,提出一种可对同步注浆、二次注浆、土舱压力、盾构掘进速度等进行定量分析的数值模拟方法,设计模拟工况对盾构全过程进行模拟研究,得到STEP计算步数与盾构掘进速度之间的对应关系,建立常州黏土地层下盾构掘进施工的掘进速度造成地表沉降预测曲线。研究结果表明:掘进速度较快时其造成的地表沉降更小,且当掘进速度在20～50mm/min时利用数值模拟得到黏土地层下掘进速度v—地表沉降h关系的预测曲线:h=6.5/{1+86.2[(v-19.5)/27842.7]^0.464},其预测效果较好。     

富水砂层土压盾构掘进地表沉降控制技术

以南昌轨道交通1号线某区间为背景,分析盾构施工过程中地表沉降产生的原因,并根据地表监测沉降值和盾构掘进参数总结出地表沉降变化规律,根据沉降变化规律有针对性地制定应对措施,为盾构施工提供指导。     

黏土地层盾构掘进速度对地表沉降影响研究

对盾构掘进速度的控制是盾构施工控制的重要环节,但针对盾构掘进速度与地表沉降关系的研究较少,文章以常州地铁2号线盾构区间施工为背景,分析了常州黏土地层下盾构掘进速度对表沉降的影响特点。通过对其地表监测数据的整理分析,结合盾构掘进施工日志,提出一种可对同步注浆、二次注浆、土舱压力、盾构掘进速度等进行定量分析的数值模拟方法,设计模拟工况对盾构全过程进行模拟研究,得到STEP计算步数与盾构掘进速度之间的对应关系,建立常州黏土地层下盾构掘进施工的掘进速度造成地表沉降预测曲线。研究结果表明：掘进速度较快时其造成的地表沉降更小,且当掘进速度在20～50mm/min时利用数值模拟得到黏土地层下掘进速度v—地表沉降h关系的预测曲线：h=6.5/{1+86.2［(v-19.5)/27842.7］0.464},其预测效果较好。     

基于神经网络的盾构机掘进隧道地表沉降预测

人工神经网络具有极强的非线性映射能力。文章利用神经网络的特性,建立基于神经网络的盾构机掘进隧道地表沉降预测模型,并选取实际的工程数据作为学习训练和预测样本,利用该模型进行学习和预测。研究结果表明,在盾构机掘进隧道地表沉降预测问题上,该方法具有很好的适应性和较高的精度。     

盾构掘进引起地表沉降因素分析

随着我国城市的快速发展,城市路面也变得越来越复杂,盾构施工产生的安全问题越来越突出,通过分析引起地表沉降的各项施工因素,进而剔除不相关的因素,对某盾构施工的地表沉降与施工数据进行对比分析,并进行误差比较。结果表明与实际沉降拟合度较高,可以作为该地区主要盾构施工因素,可供同类施工参考。     

考虑地表沉降的盾构隧道掘进参数优化研究

盾构掘进过程中,掘进参数的控制是影响地表沉降的重要因素。基于盾构掘进对围岩的扰动机理,分析了正面附加推力、刀盘摩擦、盾壳摩擦和盾尾间隙造成的地表沉降,在此基础上,以地表沉降为评价指标,以千斤顶推力、刀盘转速和土舱压力等掘进参数为控制变量,建立最优控制问题进行掘进参数的优化,并运用于盾构隧道下穿既有铁路的施工中,验证了掘进参数优化方法的有效性。     

盾构隧道下穿立交桥地表沉降分析

以深圳地铁5号线下穿广深立交桥段盾构法施工（DK7＋149）为研究背景,通过现场监测和数据处理,对盾构法施工引起的地表沉降规律进行了较深入的研究。     

武汉地铁2号线盾构施工对地表沉降影响分析

对武汉地铁2号线盾构掘进施工过程中地表沉降监测数据统计,并根据Peek理论进行拟合对比分析,得到盾构施工引起纵横断面地表沉降的特点:纵向上,盾构机切口前30m以内和后50m以内为影响区域,其中又以切口后50m为显著影响区,盾构通过该区域产生的沉降占总沉降量的80%～90%,盾构对某断面上影响范围在沿盾构中心轴线向左右两侧延伸10～18m;对武汉粉质黏土夹粉土粉砂层,盾构掘进引起的地表沉降数据累计变化控制指标宜为-40mm,盾构机切口通过监测断面6～20m范围内单次平均变化速率控制值宜为-15mm/d.     

地铁隧道盾构法施工引起的地表沉降分析

以广州地铁二号线某区间隧道为背景，介绍了盾构法施工引起的地表沉降的分析方法，结合现场监测结果的对比分析，总结了地表沉降规律，对后续工程施工具有指导意义。     

机器学习预测盾构隧道引起的地表沉降研究

针对盾构隧道地表沉降预测问题,在总结现有地表沉降预测方法和理论的基础上,提出基于长短时记忆(LSTM)神经网络构建的地表沉降预测模型,针对南通地铁1号线项目,建立了土体参数、设计参数、施工参数和地表沉降的数据库,通过相关性分析、主成分分析,选择出了影响地表沉降的主要相关因素,然后依托盾构隧道的监测数据作为样本数据对模型...     

盾构隧道开挖引起的地表沉降规律

地表沉降值是衡量开挖方式是否合适的关键指标,因此监测和预测地表沉降有重要的实际意义。在文中,根据对盾构法开挖隧道引起的地表沉降监测资料,做出了观测断面中心点的速度直方图和观测断面中心点位移随盾构机推进的位移变化图。通过分析,发现当盾构机到达测量断面前5m～8m后,地表测点的变形达到最大隆起值,然后测点的变形速度为负值,开始向下运动;在盾构机通过测量断面大约25m后,测点位移几乎不再增加,变形速度也变得很小。     

复杂地质冷冻加固盾构机脱困及地面沉降处置技术

盾构机在中间风井北端头水平冷冻法加固地层中二次始发掘进,因出土量突然增大,在停机处置期间,盾构机机体及刀盘被冻土捆住,并引发地面局部塌陷沉降.通过分析地面沉降和盾构机被冷冻土体冻结原因及冻结的具体部位,经充分讨论,对地面塌陷沉降区域,采取回填素混凝土充填塌陷孔洞,钻孔注浆挤密压实方法处理;对盾构机被冻结土体捆住问题,采用向刀盘前方和盾构机壳体外侧冻土层中注入热盐水融化冻土,向土仓中输入热蒸汽升高土仓中冻结土温度,向土仓、螺旋输送机内注入膨润土置换原冻土,地面实施监测等系列措施,盾构机成功解冻,恢复正常掘进.     

双圆盾构掘进施工过程中的地面沉降控制

通过双圆盾构在地下掘进施工过程中对周边土体沉降理论的分析，探索双圆盾构施工过程中对地面沉降实施有效控制的施工技术     

盾构工程地表沉降控制系统的开发

从盾构设计角度考虑,研究了一种盾构注浆系统,在管片拼装环节,操作压力保持装置注入回填注浆材料,保持壁后注浆压力,实现控制地表沉降的目的.本文还试验了该系统针对砂质地层和黏土地层的沉降控制效果,验证了该系统的有效性.     

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。     

基于地层损失的盾构隧道地面沉降控制

依据盾构推进各阶段特征,分析了盾构推进引发地面沉降的机理。基于地层损失,建立了盾构隧道地面沉降控制体系。该体系综合了土层特性和盾构隧道设计参数,通过设定地层损失率,利用经验公式对隧道纵横两个方向的地面沉降做出预测,基于沉降控制指标反算需要控制的地层损失率,用于控制沉降;利用数值模拟分析隧道施工过程,基于地面沉降三维曲面,分析地层损失及施工控制参数对地面沉降的影响。对比分析设定地层损失率计算结果与现场监测数据,建立地面沉降—地层损失率—施工参数之间的联系,通过施工参数控制实现地面沉降的控制。     

盾构下穿既有铁路股道地基沉降控制与加固研究

随着轨道交通在城市建设中的飞速发展,盾构下穿城市其他重要建构筑物的情况屡见不鲜,为施工带来极大的难度与挑战。通过对南宁市轨道交通3号线盾构隧道下穿铁路股道现场调研,基于Peck公式对轨道沉降进行理论计算,同时,借助有限差分软件FLAC^3D验证了轨道沉降计算值的准确性。参考《铁路线路维修规则》(铁运<2006>146号)给出的轨道沉降容许值,发现无加固措施时的轨道沉降不能满足要求。结合国内类似工程的施工案例,通过对适用性、施工工艺与难度、施工周期、施工对环境的影响、加固效果、造价这6个方面的综合比选,选择D型便梁加固+洞内注浆的加固措施,并通过有限元软件SAP2000进行D型便梁的验算,确保便梁的设计满足使用要求,研究思路对其它类似工程具有一定的指导意义。     

盾构隧道施工引起地表沉降的预测与控制

通过研究盾构施工引起地层移动及地表沉降的原因与机理,对施工过程中的地表变形量进行预测和数值模拟计算,并据此在设计与施工中根据现场特殊的施工工况和周边环境条件,制定和采取有针对性的沉降控制措施.