盾构隧道下穿既有桥梁桩基托换的数值分析

文章以南京某地铁区间盾构隧道穿越市政公路桥梁桩基工程为依托,采用有限元软件ABAQUS分析和预测盾构穿越对完成桩基托换后桥梁结构及周边环境的影响规律和范围。整个三维数值模型包括桥梁结构、地基、盾构隧道3个部分,数值计算结果表明：隧道周围土体位移的分布符合一般规律,量值较小,隧道上方土体下沉量和地表沉降最大值均在安全允许范围内;隧道开挖后,桥面板最大压应力有所增大,而最大拉应力略有下降,桥梁面板的附加挠曲变形不大,面板应力在安全范围内;隧道正上方桩的桩身轴力降低,边桩桩身轴力增加约18%,不会造成桩基破坏。研究可为相似工程的设计、施工等提供借鉴与参考。     

地铁盾构隧道下穿建筑物的安全性分析

本文以深圳地铁5号线翻身～灵芝盾构区间隧道下穿碧海花园小区建筑物施工为工程依托,运用有限差分程序FLAC3D模拟盾构隧道开挖的全过程,对施工产生的管片内力变化、地表沉降以及桩基的变形进行了预测分析。计算结果表明,只要能够正确合理的施工,采用土压平衡盾构施工,安全顺利地穿越建筑物是可行的。     

盾构下穿施工三维数值模拟分析及施工建议

以北京市地铁十二号线为研究对象,根据场地工程地质和环境条件,利用有限元软件FLAC 3D建立三维数值模型并进行了施工模拟分析,得出十二号线盾构施工下穿既有建筑物开挖过程中土体及其地表发生的沉降规律,数值分析结果表明,加固后的盾构开挖可以使地表的变形均满足相应规范的要求,同时提出了施工中的注意事项和建议,所得相关数据可为现场下穿机场高速实际开挖提供信息反馈。     

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...     

盾构隧道下穿改建桥梁对桩基的影响分析

以杭州地铁6号线为工程依托,采用FLAC 3D有限差分软件对地铁隧道下穿改建后公路桥梁工况进行了数值模拟.分析了桩基竖向及水平方向变形,并提出了提高施工稳定性的方案.其主要结论如下:(1)桩基竖向会产生上浮及沉降2种变形,最大值分别为9.72 mm,–2.24 mm,均小于施工限值12 mm;(2)桩基水平位移最大值出现在开挖隧道所在平面及淤泥质粉土与粉质粘土交界一定范围内;(3)有桩台的原址基桩顶几乎不产生水平位移;(4)可采用降低施工速度,增加注浆压力及采用同步注浆方法提高施工稳定性.     

盾构隧道下穿改建桥梁对桩基的影响分析

以杭州地铁6号线为工程依托,采用FLAC 3D有限差分软件对地铁隧道下穿改建后公路桥梁工况进行了数值模拟.分析了桩基竖向及水平方向变形,并提出了提高施工稳定性的方案.其主要结论如下:(1)桩基竖向会产生上浮及沉降2种变形,最大值分别为9.72 mm,–2.24 mm,均小于施工限值12 mm;(2)桩基水平位移最大值出现在开挖隧道所在平面及淤泥质粉土与粉质粘土交界一定范围内;(3)有桩台的原址基桩顶几乎不产生水平位移;(4)可采用降低施工速度,增加注浆压力及采用同步注浆方法提高施工稳定性.     

盾构隧道下穿改建桥梁对桩基的影响分析

以杭州地铁6号线为工程依托,采用FLAC 3D有限差分软件对地铁隧道下穿改建后公路桥梁工况进行了数值模拟.分析了桩基竖向及水平方向变形,并提出了提高施工稳定性的方案.其主要结论如下:(1)桩基竖向会产生上浮及沉降2种变形,最大值分别为9.72 mm,–2.24 mm,均小于施工限值12 mm;(2)桩基水平位移最大值出现在开挖隧道所在平面及淤泥质粉土与粉质粘土交界一定范围内;(3)有桩台的原址基桩顶几乎不产生水平位移;(4)可采用降低施工速度,增加注浆压力及采用同步注浆方法提高施工稳定性.     

盾构隧道下穿改建桥梁对桩基的影响分析

以杭州地铁6号线为工程依托,采用FLAC 3D有限差分软件对地铁隧道下穿改建后公路桥梁工况进行了数值模拟.分析了桩基竖向及水平方向变形,并提出了提高施工稳定性的方案.其主要结论如下:(1)桩基竖向会产生上浮及沉降2种变形,最大值分别为9.72 mm,–2.24 mm,均小于施工限值12 mm;(2)桩基水平位移最大值出现在开挖隧道所在平面及淤泥质粉土与粉质粘土交界一定范围内;(3)有桩台的原址基桩顶几乎不产生水平位移;(4)可采用降低施工速度,增加注浆压力及采用同步注浆方法提高施工稳定性.     

地铁盾构隧道平行下穿污水管道引起地面及管道沉降变形分析

某城市地铁1号线盾构隧道需要从一条雨污合流管道下穿过,本文对此建立FLAC3D模型,并运用改进的Attewell和Woodman公式拟合计算地面沉降值,分析了该工程情况下的沉降情况和安全性。     

盾构隧道下穿既有线路的影响效应分析

以广州轨道交通某区间下穿城市公路及桥梁工程为背景,通过现场监测数据和数值模拟手段,对注浆加固前后地层的沉降情况和桥桩的变形规律进行研究。结果表明:盾构施工引起的路基与桥桩最大沉降发生在隧道开挖上方且略滞后于开挖进度;采用袖阀管注浆不仅可以有效降低结构沉降、减小沉降影响范围,还可以抑制由地层应力释放引起的管片上浮;确定了线路两侧20 m为盾构施工重点监测区域;明确了下穿施工掘进速度、出土量及注浆量的变化范围。通过本项目下穿影响效应的分析,力求为今后的设计施工提供参考。     

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。     

盾构隧道下穿既有桥桩工程的保护方案研究

郑州市轨道交通1号线某盾构区间下穿某人行天桥桩基础,人行天桥为桩柱式基础,工程场区地质为富水砂层。受周边环境限制,人行天桥桩基础无进行桩基托换的条件,本文针对本工程的特点提出了"顶托+加固"法对人行天桥进行保护,以保证盾构隧道施工期间人行天桥的营运安全及盾构隧道的施工安全。为检校保护方案的加固效果,本文对加固方案进行了数值模拟分析。模拟结果显示,盾构隧道近距离下穿桥梁桩基础将使桥梁桩产生较大变形,严重影响桥梁的使用安全;在无条件进行桥梁桩基托换作业的情况下,对桥梁采取上部结构顶托+桩基础周围注浆的保护方案可显著改善盾构隧道的施工条件。     

盾构隧道施工期引起的地面沉降计算方法探析

在对目前计算盾构隧道施工引起的地表沉降的理论方法和经验方法进行对比分析基础之上,提出了Peck公式与随机介质理论的相关性,探讨了实际工程应用中的地表沉降计算问题。通过地表沉降计算式结合反分析法,可计算盾构隧道施工对环境影响的允许沉降值,当超过允许值时,即可判定施工质量存在问题,应通过调整施工参数和操作方法,将地表沉降控制在允许范围内。     

盾构法施工对地表及桥梁桩基的影响分析

盾构法作为地铁隧道施工的一种主要施工方法已在我国得到广泛的应用,由施工引起的地层移动和地表沉降是盾构隧道设计和施工中备受关注的问题,以深圳地铁5号线洪浪～兴东盾构区间下穿广深高速公路立交桥隧道施工为工程依托,运用有限差分程序FLAC3D模拟盾构隧道开挖的全过程,对施工产生的地表沉降及桥梁桩基的侧向变形进行了预测分析。计算结果表明,地表沉降最大值为7.32 mm,桥梁桩基变形以水平变形为主,最大水平变形为2.58 mm。在X方向,桥梁桩基下半部分朝背离隧道方向位移;上半部分朝相反方向位移,即桩基发生倾斜,且该倾斜随着盾构机的掘进将越来越大,隧道贯通时达到最大值。     

土-岩复合地层盾构掘进对桥梁变形影响分析

依托深圳地铁11号线宝安—碧海湾区间盾构穿越桥梁桩基工程,采用FLAC3D有限差分软件研究土-岩复合地层盾构近距离掘进对桥梁桩基础、桥面的变形影响规律及影响范围,并与实测结果进行对比。结果表明:隧道施工对周围地层的影响可划分为塑性破坏区、弹性区和无影响区3个区域;盾构隧道掘进引起的桥面沉降较大,盾构对桥面变形的影响范围为盾构掘进面距桥面为-5D~4D;位于2条隧道之间的桥梁桩基受到2条隧道的影响,桩身竖向位移较大,且最大竖向位移位于桩顶;位于隧道侧方的桩基,盾构施工引起的X方向水平位移值较大,且施工对其影响范围也更大,具有一定的滞后性。     

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。     

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。     

深基坑施工引起运营隧道变形的数值分析

以某具体工程为背景,采用有限元数值模拟分析软件ANSYS,对明挖法施工方案从基坑开挖施工全过程来研究基坑开挖对下方盾构隧道变形的影响。经实测,采用三维数值模拟能很好地模拟基坑开挖过程,所得结果与实测结果吻合较好。     

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.     

盾构隧道施工过程建模影响因素分析

为研究盾构隧道施工过程建模影响因素及其影响程度,首先,综合隧道开挖过程中盾构机前体与岩土体影响因素耦合作用分析,构建盾构隧道开挖过程仿真模型,给出地表沉降和隧道垂向应力;然后,进一步模拟去除其中一种因素的隧道开挖过程,求出相应的地表沉降和隧道垂向应力;最后,基于傅里叶变换对各种情况下地表沉降量和应力应变状况进行比较分析,找出各因素对建模的影响程度。结果表明:一方面,建模过程中各种因素对地表沉降的影响大于对隧道垂向压力影响;另一方面,盾构机推进给开挖面土体压力、盾尾灌浆延迟管片拼装造成的暂时性土体支撑力不足、盾构机刀盘转动给开挖面土体扭力等因素对模型解算造成的影响最大。本研究对提高盾构隧道施工过程建模的准确性和实效性,指导盾构隧道施工具有重要指导作用。