盾构隧道下穿铁路群的路基加固及沉降分析

以福州地铁二号线(上洋站—鼓山站区间)为依托工程,盾构隧道下穿段要求施工对铁路两轨造成的沉降差异应控制在5 mm以内,因此有必要通过建立三维有限元模型对盾构隧道下穿引起的铁路路基沉降进行数值分析。通过MIDAS/GTS有限元软件建立数值模型对下穿工况进行模拟,研究总结了铁路轨道走向以及隧道掘进方向地表沉降的规律。数值模拟结果表明,在对地铁下穿段范围内的土体采取注浆加固措施后,盾构隧道施工对既有铁路路基造成的不均匀沉降可以得到有效的控制;同时,计算得到的管片注浆参数及盾构机内土舱压力为相似盾构隧道下穿工程的设计、施工提供了重要的参考依据。     

地铁盾构穿越铁路专项监测

地铁盾构施工易引起周边地表、管线及建筑物的沉降,在穿越正在使用的铁路线时,为防止由于地铁盾构施工引起轨道较大不均匀沉降,需对地表沉降进行严密监测,结合武汉市轨道交通二号线隧道工程盾构下穿京广铁路施工实例,通过合理的监测设计、及时监测,随时掌握轨道及周边地表沉降变化规律、发展趋势,指导施工及时调整盾构机的掘进速度,从而使盾构安全顺利地穿越运行的京广铁路。     

盾构下穿桥梁引起桥桩沉降变形的数值分析

为了更加准确地分析盾构施工下穿桥梁基础的影响情况,以半洋隧洞引水工程(枫江—半洋段)隧洞下穿甬莞高速桥的实例为依托,采用有限元分析软件数值模拟与现场监测相结合的研究方法,重点分析了盾构施工对地表及桥梁基础结构的沉降变形情况.结果表明:盾构施工会引起地层发生竖向位移,造成地面及桥梁发生沉降变形,桥梁基础越靠近盾构线路,所...     

地铁盾构区间下穿高铁桥梁变形控制优化研究

随着我国轨道交通的快速发展，出现了大量新建地铁穿越高铁桥梁的工程问题。本文以北京轨道交通13号线盾构隧道下穿京张高铁西二旗特大桥为背景，使用Flac 3 D软件研究盾构隧道施工对高铁桥梁的影响，穿越施工前设置隔离桩来控制西二旗特大桥的变形。结果表明：隔离桩可以有效隔断土层破裂面的发展方向并减小影响规模，对桥梁X方向和Y方向的变形具有良好的控制作用；桥梁墩台水平位移的计算值与实测值结果接近，且最终实测水平位移不超过规范规定的2 mm,控制效果良好。     

地铁盾构区间下穿有轨电车道床沉降分析

了解地铁盾构区间下穿施工对既有运营有轨电车道床的影响对工程安全开展至关重要。以沈阳 地铁新建高全盾构区间下穿有轨电车 1号线为工程依托,采用 Ｐｅｃｋ理论计算公式和数值模拟相结合的方 法预测道床沉降变形,给出地层变形控制措施和施工监测方案,并根据现场实测数据,进一步验证了设计 方案的合理性和安全性。研究结果表明:采用 Ｐｅｃｋ沉降曲线预测道床的最大沉降值略微偏大;对于双线 盾构区间,左线、右线盾构先后穿越道床期间引起的道床沉降约占最终累计沉降值的 60％ ～70％,且先行 掘进区间上方道床沉降值偏大。建议类似地铁下穿工程采取 Ｐｅｃｋ公式和数值模拟结合的方式预测沉降 变形、提前制定地层变形控制措施及应急处理方案、加强监控量测、实时反馈施工动态保证安全。     

小净距下穿地铁运营线盾构接收施工技术研究

盾构小净距下穿地铁运营线对既有地铁沉降变形影响风险大,盾构接收时施工难度高,如何控制对既有地铁运营线的影响以及保证盾构接收安全是施工的关键.为降低小净距下穿地铁运营线盾构接收施工时的风险,文章基于杭海城际铁路余杭至许村区间,针对盾构在小净距下穿地铁1号线并进行盾构接收施工时存在的沉降控制难度大和盾构接收洞门涌水、涌砂等问题,在工程水文地质条件、既有运营地铁线现状及施工风险分析基础上,通过采用端头井加固、洞内深孔注浆、自动化实时监测以及钢套筒辅助接收等施工技术及控制措施,控制了盾构下穿对既有地铁的沉降影响并保证了既有地铁运营安全,有效地控制了盾构接收的风险,成功完成了下穿运营地铁及盾构接收施工.     

盾构掘进参数优化研究

盾构机目前已广泛应用于各种土建工程领域,城市地铁的修建多使用盾构法,盾构法隧道施工具有安全、快速、地表沉降小等优点。盾构掘进参数包括刀盘转速,扭矩,刀盘压力等,在掘进过程中需要根据地质情况选择合适的掘进参数。本文依托深圳地铁5号线长龙-布吉盾构区间为工程背景,统计和分析了盾构掘进的各项参数,并总结了参数之间的相互关系。     

盾构隧道下穿高铁桥梁安全影响分析

以郑州地铁盾构隧道下穿郑西高铁桥梁工程实例，通过数值模拟分析，对左右线隧道分别下穿桥梁后，隧道施工对桥梁承台变形、承台内力及桩侧摩阻力变化、桥墩及上部结构的影响以及下穿桥梁前后桥梁结构设计控制参数的变化进行分析，根据规范沉降控制标准，对比已有下穿高铁桥梁经验及现场监测结果，分析表明:隧道左右线分开各穿一桥跨能较好的拉开空间距离，净距约在２倍洞径情况下，对承台变形影响较小，仅加强洞内注浆措施能满足隧道下穿引起的桥梁沉降控制要求；由于隧道开挖卸载的影响，桩侧摩阻力、桩身轴力、承台内力以及桥梁结构设计控制参数均会有一定影响，但变化较小。     

地铁车站基坑和区间隧道近接施工对地面建筑物影响分析

沈阳地铁十号线滂江街站和滂江街站—长安路站区间(后面简称滂长区间)近接某老旧居民楼施工,车站基坑深约25 m,与该楼水平距离10.5 m,区间下穿该楼,竖向距离16 m。车站与区间施工对该建筑物进行多次扰动,形成叠加影响,该建筑物沉降变形风险较大。采用大型有限元软件ABAQUS对车站和区间的施工过程进行模拟分析,对该楼沉降进行预测,为风险工程保护措施提供参考依据。计算结果表明,左线盾构下穿施工引起该楼的沉降占总沉降的大部分,应重点加强左线盾构掘进过程的施工参数控制,确保建筑物沉降控制在允许范围之内。     

WSS深孔注浆加固技术在地铁施工中的应用

WSS深孔注浆加固工艺是目前国内较有效改良软弱复杂地层稳定性的施工工艺,可有效保障地铁区间施工的安全、质量、进度和造价,也是当前各省市盾构下穿房屋建筑物采用的常用加固手段。文章结合广州市轨道交通十八号线和二十二号线工程盾构下穿数个密集房屋建筑群的实践,阐述了盾构下穿密集房屋群的深孔注浆技术,施工结果表明,此注浆方法可有效实现盾构机穿越复杂地层,有效降低因盾构掘进造成的地表房屋沉降,可在类似地质条件下地铁盾构区间隧道深孔注浆施工中推广使用。     

地铁盾构区间下穿机场跑道的影响控制

为适应城市的发展需要和满足城市居民日益增长的出行需求,城市地铁甚至需要下穿机场飞行区。通过对某市区间盾构下穿机场跑道进行研究,建立MIDAS三维计算模型,分析并进行计算盾构施工后引起的地面沉降,从而确保区间盾构施工期机场跑道的安全运行。在中风化石灰岩等较好岩层中,且隧道埋深较深(大于等于18 m)时,区间盾构施工对地表沉降影响较小。     

黄土地层盾构隧道长距离下穿湖泊安全性研究

为评价盾构隧道下穿湖泊的施工安全性，依托西安地铁 8号线曲江池西路—曲江池寒窑区间工程，采用多物理场耦合软件建立黄土地层盾构隧道下穿曲江池的隧道开挖模型，并选取四种典型工况从盾构开挖面稳定性、盾构施工地表沉降以及盾构管片结构安全性三个方面进行分析。研究结果表明:随着盾构隧道开挖，围岩塑性区范围逐渐增大呈现“水平椭圆”状，且四种典型工况下未出现贯通盾构开挖面与地表以及贯通左线与右线围岩的塑性区，即盾构施工过程中开挖面相对稳定；四种典型开挖工况下的施工地表沉降量最大值为 20．42ｍｍ，出现于隧道线正上方地表，满足规范要求；管片结构的最大主应力与最大剪应力数值较小，均出现于隧道前半段的拱腰处，盾构管片受力相对安全。研究成果对于保证盾构下穿湖泊安全施工具有重要工程意义，也可为类似工程的建设和运营提供借鉴和参考。     

地铁近距离交叠隧道下穿既有桥梁桩基设计与分析

为评估与研究大连地铁１、２号线近距离交叠区间隧道下穿既有桥梁桩基工程，采用有限元数值模拟法，分析区间双线四孔隧道施工先后顺序对工程的影响，提出了必要的工程安全性保护措施。解决项目中工程风险专项设计中的问题，为类似工程积累经验。计算结果表明:近距离交叠隧道施工引起地面沉降量７．７ｍｍ小于上限值１５ｍｍ，能够满足桥梁沉降控制值要求；根据隧道埋深和围岩类型，“先下后上”的施工工序是合理可行的，能够有效减少地面沉降；对于交叠隧道下穿既有桥梁桩基，做好施工保护措施是很有必要的，比如增设隔离桩、地面注浆加固、隧道内支撑系统、爆破减震控制措施。     

富水砂层区盾构下穿建构筑物风险控制技术研究

以太原地铁２号线一期工程双塔西街站—大南门站区间为研究对象,通过采取掘进施工前对下穿建（构）筑物进行鉴定评估、隔离加固,掘进过程中合理选择与优化掘进参数、地表跟踪注浆,下穿通过后洞内补充注浆等风险控制措施,双大区间顺利下穿１０个建（构）筑物Ⅱ级环境风险源。通过对区间下穿建（构）筑物变形监测数据进行统计分析,结合该区间地下水埋深浅、砂层敏感性强等水文地质特点,对盾构下穿建（构）筑物风险控制技术进行研究。工程实践表明:富水砂层区盾构下穿建（构）筑采取以盾构自身掘进参数控制为主,隔离加固、地表跟踪注浆等措施为辅风险控制措施,可以有效控制建（构）筑物变形。     

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     

盾构隧道下穿既有通道诱发沉降数值分析及现场监测

以南昌地铁2号线盾构隧道下穿某既有通道为研究背景,采用数值计算方法对盾构施工引起的地表和邻近结构沉降进行研究。首先分析不同施工阶段下盾构施工引起的地表及既有通道沉降,得出盾构施工引起的主要沉降范围及沉降规律;然后通过对加固前后既有通道底部沉降进行分析,研究加固措施的有效性;最后将数值计算与现场监测的数据对比,结果表明两者基本相符。研究结果可为类似工程提供一定的参考。     

盾构下穿复杂区间隧道数值模拟及施工关键技术研究

在城市地铁网的建设过程中,经常出现盾构隧道下穿建筑物、小半径曲线及浅覆土等工程施工重难点。为确保盾构机在推进过程中的不间断运行和沿线风险源的安全,结合天津地铁1号线双林站—李楼站盾构区间的施工实践,针对风险源的特点,提出了盾构始发与接收端头加固方案、区间隧道盾构掘进施工方案等详细措施,并运用MIDAS/GTS有限元软件建立了盾构区间—土体—既有上地站的协同作用整体模型,模拟了盾构区间施工过程,得出协同作用整体模型下既有上地站站房及其独立基础应力及位移变化规律,保证盾构隧道下穿过程中各项风险源的安全。研究成果可为今后类似工程提供借鉴和参考。     

地铁区间隧道超薄覆土下大直径盾构始发与接收技术

针对超薄覆土条件下大直径盾构始发与接收对土体扰动大、盾构机掘进参数及姿态难控制、地面沉降坍塌等施工安全风险问题,提出了采取地面袖阀管注浆加固、端头地层素混凝土换填、洞门大管棚超前加固和盾构掘进参数控制的措施,建立了地铁区间隧道超薄覆土下大直径盾构始发与接收技术。该技术成功应用于成都地铁18号线天～龙区间的始发与接收,地表沉降最大值仅为2. 9 mm,确保了施工安全。     

复合地层下盾构切刀破岩仿真分析

正随着城市建设的发展,水利隧道工程以及地铁施工项目的日渐增多,盾构的应用也日渐广泛。盾构是利用液压油缸产生的推力作用在刀盘上,通过刀盘的旋转使刀具不断地向前切削土体,在隧道的掘进过程中,盾构掘进参数的合理设定将减小刀具的磨损,保证地面构建物的沉降和隧道建设的安全,而掘进参数的设定不仅与地质条件有关,而且与刀盘刀具的受力有关,所以研究刀盘刀具在切削过程中的受力可以为盾构掘进参数的合理设定提供科学     

基于LIB-SVM的盾构隧道地表沉降预测方法研究

在大数据开源的背景下,为了分析及预测隧道施工盾构掘进引起地表沉降,同时容纳较多影响地表沉降的因素,提高沉降预测的准确性,本文在总结归纳支持向量机的建模原理的基础上,将支持向量机(support vector machine,SVM)方法应用到地表沉降预测中。结合虹梅南路隧道西线工程,选取土体参数、盾构参数和隧道埋深等8个影响因素作为输入特征,地表最终沉降量作为输出目标值,通过交叉验证选取LIB-SVM的最优参数组合并建立预测模型,对盾构施工引起的地表沉降进行了预测,并与实测数据进行了对比。结果表明:预测结果与工程实际情况较吻合,误差基本在5%以内,证明了该方法在盾构施工引起地表沉降的实际预测中具有可行性,为隧道工程的研究提供了一条新途径。