双侧基坑开挖对中间地铁隧道的影响研究

为研究双侧基坑开挖对地铁隧道变形的影响,文章依托杭州某基坑工程开展研究。基于现场实时监数据测与数值模拟分析了基坑与地铁距离及基坑不同开挖时序对地铁隧道变形的影响。结果表明：基坑外墙边线与地铁隧道最小安全水平距离为10m;两侧基坑交叉开挖能有效控制隧道的水平位移,但对隧道竖向位移的影响较小;靠近大基坑侧的隧道变形大于靠近小基坑侧的隧道变形,基坑开挖对弯曲段隧道的影响较直线段隧道更显著;不同阶段的隧道变形趋势证明,采用的支护方案和施工方案能满足规范的安全性要求。     

临近地铁站深基坑工程安全评估分析

天津松江东南角二期基坑工程,周围环境复杂,紧邻天津地铁东南角站,因此在其施工作业前应对周边建筑造成的潜在位移影响进行评估,并进行监测。以此为工程背景,结合数值计算分析等手段,预测基坑的开挖对车站的影响程度及可能带来的危害,从而对基坑工程的施工方案、设计、加固及东南角站的运营管理提出指导性的意见,对危险部位事先采取防范措施。结果表明基坑大面积开挖产生的卸荷效应显著,导致坑外土体产生趋向坑内移动的趋势,在土体变形传递效应的影响下地铁车站以及隧道产生一定的沉降和水平位移,基坑降水的影响并不十分显著,一期大基坑开挖对隧道变形影响显著,尤其是对隧道水平位移。建议在大基坑和隧道之间预设注浆纠偏措施并加强变形监测,保证隧道安全。     

软土基坑开挖对临近既有隧道变形影响研究

基坑开挖后,地基由于应力卸载而回弹,导致临近基坑的隧道发生变形,其变形大小不仅受基坑开挖卸载程度的影响,还与隧道所处的位置有关。依托宁波市地铁1号线盾构隧道工程,基于土体小应变硬化模型和二维有限元数值方法,开展软土基坑开挖对临近既有盾构隧道管片变形影响的数值模拟,分别采用单因素分析法和多因素分析法,针对不同基坑宽度、基坑开挖深度、隧道拱顶埋深以及隧道与基坑距离等影响因素,分析了隧道管片竖向和水平位移随不同影响因素的变化规律。结果表明：(1)基坑开挖影响下,既有隧道管片竖向位移和水平位移均随基坑开挖深度的增大而逐渐增大,隧道管片竖向位移方向表现为沉降,水平位移方向表现为向基坑方向产生位移,管片呈“横鸭蛋”状变形。(2)单因素和多因素分析方法结果表明,基坑开挖深度、隧道与基坑距离、基坑宽度均为影响隧道沉降和水平位移的重要因素,而隧道拱顶埋深产生的影响相对较小。     

洞型及衬砌厚度对软岩隧洞围岩稳定性的影响

软岩隧道工程中,洞型及衬砌厚度是影响软岩隧洞围岩稳定性的重要因素。根据工程实际情况,采用岩土工程软件FLAC3D建立模型进行数值模拟,从位移、应力和塑性区等几个方面分析洞型及衬砌厚度对围岩稳定性的影响。研究结果表明,圆形断面为最优开挖断面;衬砌厚度增加时,位移量和塑性区范围反而减小,主应力相差不大:选取1m作为最终衬砌厚度。     

上跨地铁基坑开挖对区间隧道变形影响的 监测与数值分析

以厦门第二西通道Ａ３标段上跨地铁一号线明挖基坑工程为背景，研究基坑开挖过程对地铁区间隧道变形的影响。依据监测数据对不同开挖工序下的隧道结构的竖向位移和水平相对收敛进行分析，建立基坑支护体系与土体的三维有限元模型，并将结构竖向位移的模拟结果同监测数据进行了对比。分析结果表明，地铁区间隧道与基坑中央的距离与其隆起量成负相关，开挖土体与区间隧道的距离与其隆起量成负相关，开挖底层土所引起的相对收敛量大于其余工况，结构的相对收敛变化速率和开挖土体与隧道距离成正相关，模拟结果与监测数据略有差异，但两者变形规律基本一致。     

基于随机介质理论的隧道开挖地表沉降规律研究

地铁多为近距离双线并行隧道,隧道开挖时相互影响造成了地表的不规则沉降与叠加,其预测与控制已成为一个亟待解决的难题。基于随机介质理论,将直角坐标系转化为局部极坐标系,得到了任意断面形状的单线、双线隧道开挖引起的地表沉降公式。以哈尔滨地铁3号线某区间大断面隧道与标准断面隧道开挖为例,基于随机介质理论极坐标表达式,得到了不同断面形状、尺寸的并行隧道开挖地表沉降量及其分布规律。通过预测曲线与实测及数值模拟曲线的对比,验证了用随机介质理论极坐标表达式预测并行隧道开挖引起地表沉降的科学性和可靠性。     

软土基坑卸荷对下卧既有隧道纵向变形影响研究综述

为全面了解软土基坑开挖对既有隧道纵向变形的影响,掌握既有隧道在基坑近接施工下的纵向变形响应特征以减少开挖对邻近既有隧道的影响。文章从理论研究、数值模拟以及实测分析等3个方面对国内外相关研究进行了总结,同时提出了基坑开挖对下卧隧道最大位移影响范围的实用边界模型,之后给出了有待下一阶段进一步研究的方向。主要结论如下:现有的分析方法都依赖于隧道处于假设状态的初始条件,未考虑隧道的已有“损伤”;数值模拟结果的合理性很大程度上依赖于所选择的本构模型与参数取值,更加适用于复杂应力条件的本构模型将是未来研究的重点;卸荷比对下卧既有隧道的影响明显,在软土地区的隧道上方进行基坑开挖,可通过调整卸荷比来减小对下卧隧道的扰动。随着基坑卸荷比的研究从“一维”逐步深入到“三维”,基于卸荷比的基坑开挖对隧道位移影响的预测准确度更高。     

基坑开挖对既有小净距隧道应力变形的影响分析

采用有限元分析方法,对基坑开挖时既有小净距隧道应力变形的演化规律进行研究.结果表明,基坑开挖完成时,不同深度土体均发生侧向变形,邻近基坑侧隧道的侧向位移值最大;隧道A洞顶及左侧边墙为沉降变形,底部及右侧边墙为上浮,隧道B整体产生了向上的上浮,且右侧边墙上浮值最大;随着基坑开挖深度增大,隧道A洞顶沉降量逐渐增大,隧道B洞顶最大竖向位移呈先上升后下降的趋势,小净距隧道的洞身收敛值逐渐增大;隧道的拉应力随开挖深度增大逐渐增大,隧道A压应力增长幅度较小,隧道B压应力先增大后趋于稳定.     

地铁盾构隧道穿越高架桥梁基的力学行为分析

以兰州地铁盾构隧道穿越高架桥基础的实际工程为分析对象,通过数值方法模拟盾构开挖、衬砌施工过程,建立了地层结构及土性条件、高架桥及其基础的三维数值计算模型,开展了盾构隧道单向开挖及双向开挖完成的数值分析,得到了隧道上覆围岩地层沉降变形、衬砌结构应力、桥梁结构应力、桥基应力和变形变化规律。表明隧道上覆土层形成了沉降槽,其沉降曲线呈正态分布;开挖后桩身倾斜变形,桩身下部向洞内方向收敛变形,桩顶保持不变位;桩身的水平应力及轴力影响自上而下逐渐增大。为保证施工安全,对盾构开挖进行超前喷浆加固,对比结果表明注浆加固方法对减小不均匀沉降及盾构施工扰动具有明显效果。更多还原     

莲花水电站四通岔管施工稳定问题研究

莲花水电站四通岔管为一大跨度小交角的地下交叉洞室。根据三维有限元应力分析和脆性材料试验，无衬砌时最危险断面在最大开挖断面和岔裆断面之间变化，不应采用不对称刚性支护。据此，施工中应对危险断面和危险点采用合理的加强锚喷支护方式，并采用适当的施工程序和施工方法，严格控制施工质量。     

建筑工程施工对临近地铁安全性影响因素分析

随着城市建设高速发展,城市建筑错综复杂,在建设中彼此相互影响。其中建筑工程施工对临 近地铁安全性影响尤其复杂,因而有必要对地铁进行安全性影响因素分析。首先归纳总结了建筑工程 施工对临近地铁安全性影响因素:工程桩施工、基坑降水、基坑开挖和主体结构施工。其次以哈尔滨市 某建筑工程施工为例,运用有限差分软件ＦＬＡＣ3Ｄ,考虑土体小应变变形,建立基坑开挖数值模型,按照实 际施工工况进行数值模拟分析,求取地铁结构相关变形值并分析基坑开挖对地铁的影响。计算结果表 明,由于基坑开挖,地铁隧道及结构有朝向基坑变形趋势,越是靠近基坑其变形越大,所得变形值仍在安 全范围之内。上述分析为基坑开挖对临近地铁安全性影响预评估提供一种操作可行的办法。     

基坑施工对自身及既有地铁结构的影响分析

基坑施工会引起周围地层初始应力发生改变，造成基坑自身的变形，同时会导致紧邻的地铁结构受力和变形发生改变，严重时可能会对地铁运营的安全产生影响。因此，评估基坑工程对邻近地铁结构安全性的影响尤为重要。以某一地铁线路周边基坑工程的施工为例，采用大型有限元软件ＡＢＵＱＵＳ建立三维模型，模拟分析基坑施工对周边地铁结构位移变化情况，分析计算地铁结构的位移变化，以此来研究基坑施工对邻近既有地铁结构变形的影响。研究结果表明，基坑土方开挖导致土体自重应力释放，坑内土体产生回填变形，受围护结构内外侧水土压力差异的影响，导致基坑周边应力重新分布，地铁结构受应力变化的影响向基坑侧移动，出现最大位移位置为距离基坑最近处的基坑中部位置。通过对变形机理的分析，提出相应的控制措施，为今后的类似工程提供参考。     

河道施工对下卧地铁隧道的影响和保护措施

随着城市地铁的发展,工程建设对地铁的影响及地铁设施的保护问题越来越受到关注。通过理论分析、数值计算,结合现场实测数据,研究了杭州市江干区某河道施工对下卧复杂地铁隧道的变形影响,提出了复杂地铁隧道环境下上方基坑开挖的保护措施。研究表明:采用M型水泥土加固可减少对隧道周围水土应力状态的改变;通过分区分块开挖可减少单次卸荷量,并逐步形成垂直地铁走向的抗拔体系;利用开挖过程中"降水固结沉降"和"土体卸载隆起"的相互抵消作用,可大大减小对下部隧道的影响。     

地面荷载和衬砌支护作用下浅埋隧道的围岩应力解

为研究地面荷载对有衬砌支护的浅埋隧道围岩应力的影响,在Verruijt研究复杂边界条件下浅埋隧道围岩应力问题的基础上,考虑隧道衬砌支护及地面荷载共同作用对浅埋隧道围岩应力稳定性的影响,求得了浅埋隧道围岩应力解并分析了多个因素对隧道围岩应力场的影响。结果表明:地面荷载越大,隧道腰部环向应力越大、底部环向应力越小;衬砌支护作用越大,隧道腰部环向应力越小、底部环向应力越大。地面荷载和衬砌支护作用不会改变浅埋隧道周边环向应力的分布规律及其受力最不利位置,但会改变其大小及作用方向。开挖过程中隧道拱腰处易出现土体失稳破坏。     

小净距深埋平行隧道全断面开挖相互影响数值分析

随着地下空间资源的减少,小净距隧道施工成为了城市地铁建设的必然选择。为研究砂岩地层深埋平行近接隧道全断面施工过程中新建隧道与既有隧道之间的相互影响规律,依托重庆富华路站－歇台子站双线平行隧道工程,采用ＦＬＡＣ3Ｄ分析了4种小净距工况下新建隧道和既有隧道的轮廓变形特征、围岩4个特殊部位的纵向位移及某一监测断面径向位移与开挖步的关系。研究表明:随着净距增大,新建隧道非对称“哑铃”状轮廓线逐渐对称化,新建隧道拱底、右侧拱腰纵向位移减小,左侧拱腰纵向位移先增后减,拱顶基本无变化;既有隧道“黄豆”状轮廓线整体向左偏移减小,既有隧道各部位纵向位移均减小。随着新建隧道的开挖,既有隧道与新建隧道监测断面产生径向位移的开挖步范围不同。4种净距工况该工程支护方案均满足洞周的变形要求。     

软土基坑被动区加固对邻近地铁隧道的变形控制效果分析

针对武汉市某全地埋式污水处理厂深基坑工程,采用三维有限元建立包含基坑支护结构、地下箱体结构、坑内工程桩以及邻近隧道的整体模型,模拟分析实际施工工况下基坑开挖对邻近隧道的影响,对比分析被动区加固空桩部分、实桩部分以及工程桩的作用对地铁隧道变形的控制效果。结果表明：被动区加固实桩、空桩及工程桩对地连墙的水平位移以及邻近隧道水平位移均有一定的控制效果,其中工程桩的影响最为显著;被动区加固空桩部分对地连墙及邻近隧道的竖向位移影响较小,而被动区加固实桩和工程桩虽抑制了坑底土体的隆起,却增大了地连墙及邻近隧道的竖向隆起。围护结构施工及基坑开挖引起隧道产生朝向基坑方向的水平位移及竖向隆起变形,主体结构施工对既有隧道的隆起具有明显的抑制作用,基坑施工全过程隧道变形量均能满足变形控制要求,表明基坑设计所采取的位移控制措施是切实有效的。     

车站基坑开挖对邻近立交桥的影响特性研究

以深圳地铁7号线黄木岗地铁车站为依托工程,研究了地铁车站基坑开挖对邻近立交桥桥桩基的影响。通过模拟不同开挖深度、不同距离和不同围护桩刚度三种条件,获得了不同工况下基坑开挖对邻近立交桥的桩基位移和应力影响特性。结果表明:三种条件下基坑开挖都使得桥梁桩基侧位移最大值出现在中部,且倾向基坑方向;在只改变基坑开挖深度的情况下,随着开挖深度的增加,桥梁桩基的侧位移、竖向沉降和Mises应力随之增大;在只改变桥梁桩基和开挖基坑相互距离的情况下,随着桥梁桩基与开挖基坑距离逐渐增大,桥梁桩基的侧位移、竖向沉降和Mises应力逐渐减小;在只改变围护桩结构刚度的情况下,随着基坑围护结构刚度的增大,邻近桩的侧位移减小。     

大断面小净距三孔隧道群施工顺序研究

近年来以地铁建设为主的地下交通和地下空间的综合利用得到了大力发展,地铁隧道之间的净距越来越小、断面越来越大。大连地铁河口站站后折返线隧道与高河区间地铁正线隧道三线并行段,因受线路及地形地貌的限制,设计为大断面小净距隧道。为确保大连一期地铁工程按期完工并考虑到隧道群开挖对围岩稳定及周围环境的影响,最后选取CRD法施工。对这种大断面小净距隧道群的开挖提出了四种施工顺序,并采用Soil-works有限元数值分析软件分别对四种施工顺序进行施工过程模拟,以围岩变形、洞周应力、影响范围分布为主要优化指标。模拟结果表明:以第三种施工顺序为最优,其中地表最大沉降量为4.5 mm,地表影响范围为15.461 m,拱顶下沉值为24.96 mm等。该结果为高河区间地铁隧道施工顺序的选择提供了科学依据,并为类似的工程提供了一定的借鉴和参考。更多还原     

黄土地区基坑开挖对下卧变截面地铁隧道影响数值分析

为预先了解黄土地区深基坑开挖工程对下卧变截面地铁隧道的影响,以现场地层及地铁隧道相关参数为依据,采用ＦＬＡＣ３Ｄ对施工及降水过程进行了数值模拟计算。结果表明:地下水位的变化引起土体应力的改变,进而会对隧道变形产生影响;开挖卸荷引起坑底回弹,导致整体隧道发生向上隆起,基坑开挖范围内马蹄形隧道隆起量相对较小;另外,盾构隧道和马蹄形隧道的接头部位位于隆起最大区域,施工期间应加强这一区域变形监测,需要密切关注结构防水措施的破坏。     

白莲河电站引水隧洞全断面混凝土衬砌施工技术

随着水电工程施工对隧道施工质量的要求越来越高，长大隧道、甚至几百米乃至上千米的隧道也要求用整体铜模衬砌台车衬砌。提高隧道衬砌质量和工作效率是施工的最大需要。台车是隧道混凝土衬砌一次成型设备．根据隧道断面设计制造．能保证边开挖、边衬砌，整机行走采用电机一机械驱动（牵引）；模板采用全液压（丝枉）操纵，利用液压缸支（收）模机械（丝杠）锁定；在台车架上部和模板之问留有空间供安装隧道通风、混凝土输送泵管。采用全断面衬砌钢模衬砌台车施工，满足了整体支模、混凝土浇筑作业、出渣通行三个方面的要求，在保证工期和质量的前提下取得了较好的经济效益，施工技术先进、合理应用范围广泛。