浅埋暗挖过街地下通道施工方案的数值模拟

针对银川市区采用明挖法修建过街地下通道存在的问题,采用数值模拟的方法探讨了浅埋暗挖技术应用于城市过街地下人行通道的施工方案.根据工程勘察设计资料,利用FLAC-3D软件,建立了银川市区北京路西桥巷过街地下通道浅埋暗挖法施工的数学模型,并对中隔墙法(CD)和十字隔墙法(CRD)两种工法的施工过程进行了数值模拟.计算结果表明,十字隔墙法在地表沉降、拱顶位移、水平收敛位移、塑性区分布等方面均优于中隔墙法.从地下通道施工过程的稳定性及控制地表沉降的角度考虑,采用十字隔墙法比较合适.由于银川市区已建和在建的地下通道均采用明挖法施工,数值模拟结果的准确性还无法得到工程实测数据的验证.     

两种浅埋暗挖法开挖地铁车站的比较

在地下结构中,开挖方式对地表沉降和结构稳定影响很大.为了选取更合适的开挖方式,采用有限差分程序FLAC对某地的一个地铁车站的两种开挖过程设计方案进行了模拟,分析了开挖后土体和支护的受力情况,发现导洞开挖后,在顶板和底板处产生较大范围的卸载区;轴力和弯矩的最大值在拱角或底板的中间;两种开挖方式产生的位移基本相同.     

浅埋暗挖地铁隧道衬砌的力学行为分析

为了了解软弱围岩下的浅埋暗挖隧道的衬砌的力学行为,利用大型的商业有限元程序ANSYS,分析在既有设计方案及支护条件下地方的衬砌的力学行为.本文在建立荷载—结构模型中的主动荷载加被动荷载模型基础上,给出衬砌的内力并验算其承载能力.并为同类地质条件下的隧道设计与计算提供一个可行的参考.     

浅埋暗挖地铁隧道衬砌的力学行为分析

为了了解软弱围岩下的浅埋暗挖隧道的衬砌的力学行为,利用大型的商业有限元程序ANSYS,分析在既有设计方案及支护条件下地方的衬砌的力学行为．本文在建立荷载一结构模型中的主动荷载加被动荷载模型基础上,给出衬砌的内力并验算其承载能力．并为同类地质条件下的隧道设计与计算提供一个可行的参考．     

浅埋暗挖隧道衬砌受力实验研究

本文以合肥市府广场地下通道为依托,以原位测试为手段,对围岩与初期支护接触压力,初期衬砌和二次衬砌结构压力进行分析研究。结果表明:初期衬砌和二次衬砌均对土体变形产生约束,二衬浇筑后,土体变形逐渐趋于稳定,土压力也趋于稳定;初衬钢拱架受力规律性较明显,拱顶到拱腰的上半部分区域受压,下部受拉;二衬轴力和弯矩较小,反映了浅埋暗挖法中初期支护承担全部基本荷载,二次衬砌作为安全储备和初期支护共同承担特殊荷载的设计原理。     

大断面浅埋隧道管棚支护参数优化研究

为研究浅埋隧道管棚超前支护参数对隧道支护效果的影响,利用有限差分法软件Flac3D对重庆东环线白杨湾下穿高速公路隧道进行建模.并将计算结果与实测结果进行对比,验证模型正确性,然后通过改变管棚直径、管棚间距、布置角度等参数,进行多种工况数值仿真模拟,分析了管棚参数对地表沉降控制效果的影响.结果 表明:增大管棚直径可以减小...     

浅埋暗挖法地铁施工地表沉降的分析与研究

本文以在建的浅埋暗挖法施工的北京地铁五号线某标段的双线隧道为例,通过现场各实验断面实测数据的分析研究,得到在第四纪覆盖层,主要为粉质粘土的地质条件下隧道开挖过程中地表沉降、速率和拱顶沉降变化趋势。并指出在掌子面0．5D～0．75D范围内,地表沉降速率增长较大,施工中应在该范围内及时进行初期衬砌的支护。通过监测数据的统计分析,地表累计沉降主要发生在掌子面2D范围内,在此区域内地表变形速率较大,超出3D后,地表变形速率趋于平缓;沿隧道纵向地表沉降最大值超前发生于主断面。其影响最大的范围是在4D～4．5D的范围内。在施工中适时用小导管注浆法加固土体效果显著。分析结果对北京地铁后期建设和同类地层地铁施工环境控制具有重要借鉴和参考价值。     

地铁隧道暗挖施工地表沉降模拟分析

浅埋暗挖法施工往往会引起不同程度的地表沉降,如何正确预测沉降值对地铁施工安全具有重要意义。本文以北京地铁６号线某区间工程为例,通过现场实际量测数据和ＦＬＡＣ^３Ｄ的数值模拟对浅埋暗挖隧道施工引起的地表沉降进行详细分析。结果表明：ＦＬＡＣ^３Ｄ的数值模拟结果与地表沉降实测值相近,地表沉降会经历微小变形、急剧变形、缓慢变形至稳定３个阶段,其中,沉降主要发生在开挖面通过阶段,合理的数值模拟计算能够大致预测施工引起的沉降,并以数值模拟结果为类似工程提供指导和建议。     

小导管注浆预支护技术在城市浅埋暗挖隧道的应用

结合深圳市向西北人行地道超前小导管注浆预支护的工程实践，介绍了小导管注浆预支护技术在城市浅埋隧道中的应用．     

深圳地铁浅埋暗挖隧道地层变形分析

地铁隧道施工扰动地层，必然造成相应的地层变形，并且在不同条件下变形量表现出较大的差异．通过对深圳地铁Ⅰ期工程3A标国老区间隧道砂质地层深部位移的现场实测和分析，得出了深圳富水软弱含砂地层中浅埋暗挖法施工地层运动的基本规律．该类地层具有变形量大的显特点，并且地表沉陷具有突发性，地层损失率高达9．2％，远大于普通地层．结合地质及工程条件对地层大变形机理及其主要影响因素进行了分析．在此基础上提出了控制地层大变形的技术措施，在Ⅰ期工程的后期施工中得到充分利用且取得较好的指导施工效果．     

超浅埋地下通道暗挖法施工地表沉降监测分析

以合肥市府广场地下通道工程为实例,对施工过程中地表沉降监控量测技术进行了详细介绍,并通过对施工阶段监测数据的分析,总结在浅埋暗挖法施工过程中沉降规律。所得监测数据和监测经验对合肥地区类似地下工程具有一定的指导意义。     

隧道洞口段不同围岩刚度下管棚的支护效果分析

以某高速公路隧道为例,采用FLAC3D有限差分程序建立考虑管棚预加固效应的三维数值仿真模型,对隧道洞口段不同围岩刚度下管棚支护体系对地层稳定的控制效果进行模拟分析.结果表明:管棚可以起到较好的荷载传递作用,有效控制开挖释放荷载引起的地层位移;土体刚度越大,地层沉降越小,管棚与土体之间的刚度比就越小,管棚的骨架作用随之逐渐减弱,相应地管棚对地层沉降的控制程度也逐渐降低.     

复杂环境下超浅埋地下通道施工技术研究

结合合肥市府广场地下通道工程,详细介绍了在饱和淤泥质地层条件下采用长管棚结合注浆小导管超前支护、短开挖和强支护等综合浅埋暗挖施工技术。工程结果表明,在复杂环境下采用暗挖法施工是可行的,并可实现洞内施工安全和地面沉降控制要求,避免了明挖施工对城市交通的干扰。所得施工经验对合肥地区类似地下工程具有一定的指导意义。     

水工隧洞弧形顶拱衬砌施工技术要点

结合水工隧洞施工，介绍了弧形顶拱衬砌的主要工序的施工技术要点。     

浅埋偏压段大断面隧道施工方案及施工工序优化

采用FLAC5．0有限差分数值计算软件,对大断面、软岩、浅埋、偏压段隧道——包西铁路洞子岩隧道进行了三台阶、CRD和双侧壁导坑法的施工力学行为模拟分析,确定了采用双侧壁导坑法施工方案较优。分析了双侧壁导坑法不同施工工序时的围岩位移、支护内力、地表沉降以及塑性区的变化,得出了先开挖浅埋侧侧导坑后再开挖深埋侧侧导坑施工工序较优,且能有效地控制隧道围岩周边位移。数值模拟计算结果与现场监控量测值基本吻合。     

道路施工对下部地铁隧道影响的有限元分析

在总结国内地铁变形控制标准的基础上,结合杭州地铁1号线某区段周边市政道路工程,运用三维有限元软件从路槽开挖和道路堆载两方面分析了道路施工对下部地铁隧道的影响,提出了道路施工控制措施．研究表明道路堆栽比路槽开挖更加容易引起地铁的竖向变形,研究成果对类似工程具有参考借鉴价值．     

浅埋偏压小净距隧道管棚支护参数优化研究

为研究浅埋偏压小净距隧道管棚+超前小导管联合超前支护参数对隧道支护效果的影响,依托彝良隧道洞口段工程,通过FLAC^3D建立不同管棚注浆加固区厚度、长度、直径、环向间距和外插角度等参数下的三维模型工况,分析各管棚参数对围岩位移的控制效果。结果表明：增大管棚注浆加固区厚度、直径和长度可降低围岩位移,注浆加固区厚度为3 m、管棚直径为100 mm和长度为40 m较佳;随管棚外插角度和环向间距的增加,围岩位移逐渐增大,管棚外插角度为2°和环向间距为0.3 m较为合适。在管棚合理支护参数选择的基础上,将模拟值与现场监控量测值对比,验证所选支护参数的合理性和可靠性。     

CRD法和台阶法施工对地铁隧道围岩变形的影响

以西安地铁三号线太白南路-吉祥村暗挖区间隧道工程为依托,采用台阶法和交叉中隔墙法（CRD法）对隧道施工时的围岩变形进行实时监测,并对数据进行回归处理,应用FLAC3D软件对2种施工方法进行模拟分析,系统研究了2种开挖方法的隧道围岩变形规律。研究结果表明：采用C RD法能够有效控制拱顶沉降及水平收敛量,减小施工对围岩的扰动程度,对于保持软弱围岩的自持能力及稳定性有明显作用;在进行西安地铁隧道施工时,应采用台阶法实现隧道的快速开挖,而对于地层条件复杂或施工要求较高的区段建议选择C RD法进行施工,以便更好地控制围岩变形,保持围岩稳定性。     

大断面软弱围岩隧道洞口段施工工法比较分析

山岭隧道建设条件复杂,通常洞口段埋深较浅、围岩破碎,在施工过程中易发生坍塌、边仰坡失稳等事故．根据某隧道洞口段地质情况、地形条件以及设计参数,对拟采用的交叉中隔壁法和双侧壁导坑法进行施工和数值分析对比．研究结果表明：从施工上看,采用交叉中隔壁法有利于工期;从数值分析看,采用交叉中隔壁法和双侧壁导坑法完成开挖后,隧道结构y向最大沉降分别为6．65cm和1．68cm,临时支撑X向最大变形分别为20．5cm和4．42cm,采用后者施工变形更小;从计算结果看,采用双侧壁导坑法施工,围岩和隧道支护结构受力更小．采用交叉中隔壁法施工后,C25喷射混凝土Y向最大拉应力为3．07MPa,远大于采用双侧壁导坑法的1．27MPa,且超过该喷射混凝土的极限抗拉强度．因此,从隧道变形和受力分析看,采用双侧壁导坑法施工更安全．     

软土地层浅埋盾构施工的精细化数值模拟

为研究盾构隧道浅埋施工过程中多种因素对地层的扰动影响,基于有限差分平台建立模拟盾构动态开挖的精细化数值模型,考虑刀盘摩擦力、开挖面支护力、盾尾注浆压力和盾壳摩擦力对周围土层的综合作用,并将盾尾注浆时压力消散和浆液凝固的对应关系分阶段、分区域赋值,实现了对施工过程的精细模拟。利用厦门地铁1.0D埋深盾构隧道工程现场监测结果对数值模型进行验证,计算并总结了浅埋开挖引起软土地层的扰动变形规律,进而研究了各施工因素对扰动效果的影响。结果表明：软土地层盾构施工过程中,以刀盘顶推作用为主的机械开挖使前方土体径向扩张,开挖空间上方土体隆起,两侧土体外移;盾尾注浆阶段,在开挖空间两侧各1.0D范围内形成沉降槽,且随注浆压力消散逐步加深,隧道侧面土体水平位移在注浆层凝固期间,出现近场回弹和远场扩张现象;刀盘驶过目标断面3.0D后地层变形趋于稳定。刀盘摩擦力和盾壳摩擦力的增大会进一步加剧地层扰动变形,而开挖面支护力及盾尾注浆压力增大时,地表沉降有所减缓,侧面水平位移显著增加。因此,施工参数的选取应考虑对隧道周边地层扰动程度的均衡。