盾构下穿高速铁路高架桥沉降变形控制技术

以北京某地铁盾构区间下穿京沪高铁工程为背景,采用ANSYS建立三维地层结构模型,分别对盾构施工时不采取防护方案和采取防护方案两种情况进行沉降变形分析。并在下穿前进行4个试验段掘进,通过分析掘进参数和地面沉降,确定盾构下穿施工参数。最后在下穿施工过程中对桥梁墩台沉降和隔离桩水平变形规律进行监测分析。综合得出:1采用隔离桩防护方案,盾构下穿施工引起的变形量1mm,满足设计要求;2通过试验确定上土仓压力、出土量、浆液配合比、注浆量及注浆压力等施工参数能够有效控制地表沉降;3在盾构施工阶段,桥梁墩台最大沉降值为0.8mm,施工结束后变形均趋于稳定;盾构施工时隔离桩朝隧道方向变形,在隧道埋深处变形较大,最大水平位移为3.15mm。     

盾构施工地面沉降控制要点

近年来,国内各大中型城市地铁施工规模日趋增大,由于地铁盾构施工绝大数是在城市繁华地段进行掘进,地铁盾构法施工势必会对周边建(构)筑物产生沉降影响。因此,对于盾构法施工对周边建(构)筑物沉降的影响分析至关重要。本文针对天津地铁6号线17标一中心医院站~红旗南路站盾构区间施工对地表沉降影响进行监测分析,应用隧道沉降量测控制网进行观测,采集盾构法施工隧道的地表沉降数据。通过沉降数据的统计和分析,结合盾构各阶段施工参数控制,分析得出盾构法隧道地表沉降控制要点。分析结果表明:盾构始发接收阶段端头井加固质量非常重要,直接影响地表沉降量;粉砂和砂质粉土地层施工中控制好土压平衡、同步注浆量控制以及对渣土的改良都是控制地表沉降的重要手段;建立科学合理的隧道沉降量测控制网对于指导施工有着重要意义。     

盾构施工参数对地表沉降影响程度分析

以北京地铁新机场线盾构施工为背景,通过对地表沉降数据与Peck公式相结合进行拟合,表明了Peck公式在北京地铁新机场线的适用性,同时得出该盾构区间沉降槽宽度参数K和地层损失率V1的参考范围,并利用灰色关联法对4个施工参数进行分析,最终得出在盾构推进过程中各项参数对地表沉降的影响程度。其大小为:土仓压力>刀盘扭矩>同步注浆量>掘进速度。该研究结果可为类似工程的盾构掘进提供合理化的参数设定和控制地表沉降借鉴。     

EPB盾构信息化管理系统在广州地铁的应用

针对广州地铁二号线赤岗-鹭江区间盾构隧道工程,在分析盾构法隧道施工过程以及工程特点、施工扰动引起周围土体变形的规律、土压平衡盾构各种施工参数对施工变形的影响程度、盾构隧道土体及相关构筑物的沉降监测方法的基础上,对盾构隧道工程数据进行合理的分类,开发了“盾构隧道施工多媒体监控与仿真系统”软件。建立了工程信息数据库、施工监控与施工参数自动采集、地面沉降预测、盾构施工参数控制和地表沉降三维可视化显示等功能,通过多种数据查询器对工程信息实行集中维护和查询,进行地层及相关构筑物和管线沉降的预测、报警,并根据监测数据对盾构施工参数进行控制。     

直径9m级盾构施工引起的地层位移预测方法研究

以北京地铁大兴机场线工程为背景,利用现场实测数据,对直径9 m级中型盾构暗挖施工引起的地表沉降特性及其地层损失率、沉降槽宽度系数进行了反演分析,并对地层条件(开挖面地层加权变形模量、上覆土厚度、上覆土加权变形模量)以及盾构施工参数(土仓压力、贯入度、注浆压力及注浆量等)对直径9 m级盾构施工引起的沉降及其特征参数的影响情况进行了因素分析,在此基础上,提出了直径9 m级盾构施工条件下Peck理论方法关键参数的快速预测方法。研究成果可为直径9 m级地铁盾构施工引起地表变形预测提供方法基础,同时可为直径9 m级地铁盾构的设计与施工优化提供借鉴。     

武汉轨道交通盾构隧道穿越长江大堤保护研究

武汉市轨道交通8号线一期工程土建施工盾构机自徐家棚始发井始发,下穿武昌江堤、汉口江堤,盾构穿越长江大堤时控制地表沉降,保证大堤沉降变形安全是盾构施工的重中之重。通过仿真计算表明,对于隧道埋深较浅的武昌大堤,当隧道开挖40m时,堤基表面沉降达到最大,堤基表面最大沉降为30mm,大堤表面最大沉降为3.02mm,因此,研究在施工过程中采取有效保护措施,确保防洪堤万无一失,运用相应科学方法确定盾构机掘进穿越大堤时的一些重要参数,同时通过盾构机的掘进试验状况不断改良其开挖掘进时的重要参数,提出切口水压、出土量(进排泥流量)、同步注浆、推进速度、泥水质量、管片拼装等环节的控制方案和措施,加强监控量测,严格控制沉降,在严格执行控制方案后,工程得以顺利实施。     

砂卵石地层地铁盾构隧道施工地表沉降变化规律及影响因素

文章通过分析成都地铁3号线、7号线区间盾构隧道的地表沉降监测数据,采用FLAC3D软件进行数值模拟计算,研究在砂卵石地层中盾构隧道地表沉降值的分布规律、盾构隧道掘进的主要影响范围及盾构掘进参数总推力、刀盘扭矩、出土量对地表沉降的影响规律,为盾构隧道施工和监测提出建议。     

盾构隧道开挖引起的土体位移有限元分析

为了研究某地铁隧道过江段开挖施工引起的土体位移变化情况,建立了隧道盾构施工的有限元模型,基于生死单元法模拟了过江段盾构隧道开挖过程,计算了盾构施工不同阶段的土体表面沉降量及土体竖向和横向位移沿深度变化情况。研究表明土体位移随盾构开挖过程逐渐变化,竖向位移沿地表至隧道埋深处逐渐增加,隧道位置处的侧向位移量最大,且土体位移与盾构参数有密切关系。     

盾构隧道下穿地铁车站结构沉降特性研究

依托某拟建盾构隧道下穿既有地铁车站工程,考虑实际的工程地质水文条件、隧道施工过程中上部车站结构传递到地基上的荷载、盾构施工参数等因素的影响,建立数值计算模型,模拟盾构隧道下穿施工的全过程,对车站下方有无预埋桩基、不同盾构推力、不同形式预埋桩基条件下车站沉降变形规律进行了分析。研究结果表明:设桩时隧道开挖引起车站底板的沉降变形仅为不设桩的12%,预埋桩基具有约束地铁车站沉降变形纵向扩展的作用;既有地铁车站底板的隆起量随盾构推力的增大而增大,沉降量随盾构推力增大而减小;综合考虑预埋桩基长径比、距径比、排布方式等因素的板凳桩更有利于控制盾构隧道施工对既有车站结构沉降变形的影响。     

叠线盾构隧道并行下穿燃气管线影响分析

以郑州某区间叠线盾构施工下穿并行燃气管线为研究背景,用数值模拟还原现场施工与控制,如掘进动态参数、施工加固和克泥效填充等。在三维有限元模型,对盾构土仓压力、同步注浆量、掌子面压力、千斤顶反力等直接指导盾构施工参数模拟,并结合现场测量分析施工过程中燃气管线的变形受力特征。结果表明:叠线盾构隧道呈现出深V型的地表沉降槽,最大沉降值为22.31 mm;左线施工完成之后管线最大沉降值约为1.68 mm;右线施工完成之后管线最大沉降约9.74 mm。先行左线单独施工时管线沉降量较小,各测点基本处于3 mm内,并且部分测点开始时出现隆起,随着右线掘进开始,管线出现持续性沉降增加;管线变形受叠线盾构施工二次扰动的影响明显,克泥效能明显改善管线整体变形。     

地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律分析

本文对广州地铁2号线某区间盾构隧道施工过程的地面沉降监测数据进行分析，探讨了盾构施工过程地表沉降规律及其影响范围和程度，包括沉降槽分布形式、沉降随时间发展规律、沉降量概率分布的统计分析等，并用数学函数加以表达。研究结果对今后类似工程施工过程的隧道周边建（构）筑物的保护，施工参数的优化以及工程的顺利实施具有参考价值。     

基于盾构施工的地表监测数据分析及建模预测

通过对地铁盾构施工引起的地表沉降监测数据进行分析,得出地表横向沉降规律基本符合Peak沉降理论,地表纵向沉降规律基本成平稳下降趋势。通过对地表监测点右线隧道盾构通过时影响的累计沉降数据进行数学建模,预测左线隧道盾构通过对地表的沉降影响,预测结果准确。得出在同等地质条件及施工参数下隧道盾构施工对地表的扰动规律,在实际工程中具有重要的指导意义。     

盾构穿越既有线铁路变形控制技术

武汉某地铁区间隧道施工过程中须穿越既有线铁路路基及铁路站场,在土压平衡盾构的施工中,既有线铁路轨道沉降及位移难以控制,盾构穿越既有线时若保护措施不到位,极易导致轨道沉降、变形、脱轨等风险,造成既有线停运。针对盾构在该地区该地层穿越既有线铁路的掘进参数、沉降控制观测资料进行分析,总结在该地层城市轨道交通盾构法施工条件下既有线铁路位移及变形规律,提出对土仓压力、掘进速度、总推力、出渣量、刀盘转速和扭矩、注浆压力和注浆量、渣土改良效果7个管理指标进行掘进控制管理,有效地控制地表沉降,保证既有线铁路地安全运行,为盾构掘进过程中穿越既有线铁路施工积累了宝贵的经验。     

大直径泥水盾构下穿黄河堤坝施工技术研究

依托济南黄河隧道工程,本文对高水压粉土、粉砂层中大直径泥水平衡盾构下穿黄河堤坝施工中堤坝沉降变形规律和同步注浆、开挖面稳定、掘进速度、进出泥量、盾构姿态等关键施工参数进行了总结分析,并得到双线隧道下穿时表沉降最大值出现位置偏离各隧道中心轴线约0.2倍的隧道外径,盾构下穿堤坝时应减少姿态纠偏,稳定开挖面水土压力,平衡进出泥量,均匀快速通过.     

浅谈盾构机短距下穿既有线沉降工艺控制

盾构隧道下穿既有运营隧道时,将对既有隧道产生扰动,威胁着既有隧道的运营安全。针对土压平衡盾构下穿施工展开研究,探索粉质粘土地层盾构下穿施工中土仓压力、掘进推力、刀盘扭矩、刀盘转速、掘进速度、同步注浆量、同步注浆压力、出土量、盾构机姿态等施工参数的优化方法,提出适用于粉质粘土地层盾构下穿施工参数,形成盾构短距下穿既有运营隧道沉降控制技术,为西安地铁乃至西北地区盾构隧道下穿施工提供参考和借鉴。     

富水圆砾地层地铁盾构隧道施工对地下管线变形影响规律及控制措施研究

以南宁地铁5号线某区间为研究对象,运用变形理论分析、现场监测数据和数值模拟相结合的方法进行研究,采用数值模拟软件模拟盾构施工过程,分析不同盾构掘进参数对沉降的影响大小,建立盾构施工参数与沉降的关系,通过与实测数据的对比分析,总结在富水圆砾地层地铁盾构施工过程中地下管线的变形规律,提出类似的富水圆砾地层盾构法施工的沉降控制措施,为类似项目施工提供参考依据。     

浅埋软弱地层盾构隧道施工建筑物沉降分析

浅埋软弱地层盾构隧道施工对周边环境影响明显,为保证临近建筑物的安全,对建筑物进行提前加固,严格控制盾构推进的各项参数并对建筑物以及隧道轴线地表变形进行监测。监测结果表明盾尾脱出阶段建筑物沉降量最大,沉降速率最快;盾尾后方25m范围内地表沉降比较明显,随后逐渐趋稳。     

盾构隧道穿越不同基础类型建筑物实测分析

为确保盾构隧道施工过程中周边建筑物的安全,文中以合肥市某轨道交通区间为背景,对盾构掘进过程中引起的建筑物沉降进行现场监测,并结合盾构掘进参数,研究盾构隧道掘进施工对不同基础类型建筑物的沉降影响规律。结果表明盾构开挖对桩基础建筑物沉降的影响较大,对独立基础建筑物沉降的影响较小,而对建筑物不均匀沉降的影响刚好相反。     

岩溶地铁隧道盾构优化分析

随着盾构在地铁隧道施工中应用逐渐广泛,盾构施工穿越的地质情况也更加复杂。南宁市岩溶地质分布广泛,在地铁修建过程中为确保盾构区间施工的安全高效进行,需对盾构的选型及优化进行反复考量。本文依托南宁地铁2号线玉洞站至金象站区间工程,针对岩土工程条件、水文地质情况等因素,对土压平衡盾构进行性能优化,并通过盾构施工时推力、扭矩、出土量、同步注浆量、土仓压力等掘进参数的统计分析,结合现场地表沉降的监测数据相互印证,对盾构的优化取得了一定成果,为类似工程提供了设计和施工经验。     

隧道盾构施工始发试验段沉降分析

地面地层沉降一直是困扰盾构掘进的难题之一,同时也是盾构施工的一个重要研究课题。文章结合京津城际延伸线工程泥水平衡盾构施工始发试验段沉降情况及掘进参数变化对地面地层沉降产生的影响进行了分析研究。