地铁盾构隧道引起邻近燃气管线变形规律研究

为探究地铁盾构隧道引起邻近燃气管线变形规律,以济南某城市交通区间盾构隧道为工程背景,分析管线沉降变形的5个阶段以及盾构施工引起管线沉降的主要因素,并基于Peck经验公式对盾构施工引起燃气管道周边地层移动情况进行理论计算,预测管道本身变形与三维有限元数值模型结果结合,共同揭示地铁盾构隧道引起邻近燃气管线变形规律。研究表明：盾构施工对燃气管线的影响因素主要为盾构掌子面平衡压力和盾尾注浆压力;引用Peck经验公式对盾构施工引起燃气管道周边地层移动情况理论计算结果为2.5～10.2 mm,可预测管线变形较小;在掌子面平衡压力150 kPa、注浆压力300 kPa情况下,发现燃气管道最大竖向沉降值出现在盾构工作面推过后13.5 m位置。     

盾构下穿建筑物施工控制要点

在城市地下进行盾构隧道掘进施工,有时会不可避免地下穿建构筑物或地下管线。本文根据工程实例,通过采取土压力控制、渣土改良、掘进参数控制、监测控制、工后处理等各种技术、安全措施成功地穿越了四栋建筑物,希望对相同或接近地层的盾构施工起到借鉴作用。     

盾构连续下穿河道及污水管线关键技术研究

结合北京地铁7号线东延、西郊线、10号线二期工程穿越河道及大直径污水管线的工程实践,介绍了盾构掘进参数的计算方法,进行了盾构穿越河道影响范围的数值模拟分析,并分别对盾构隧道的关键施工技术、河道的渡槽倒流铺砌治理技术、污水管线的修复补强施工技术进行了总结,且工程实践结果较好,以期为类似工程提供一定的借鉴。     

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。     

双线盾构施工对邻近建筑物影响的数值分析

 城市繁华地区盾构隧道施工常需从建筑下方地层穿越,如何确保上部建筑及隧道安全是施工中的难题。以武汉长江双线盾构隧道工程为例,利用有限元程序ABAQUS,对穿越武汉理工大学5层钢筋混凝土框架结构电教楼下方的隧道盾构掘进采用三维数值分析方法进行计算,模拟盾构掘进引起的地层变形和规律以及对隧道上部建筑物的影响。计算预测值与实测值较吻合,分析方法可用于分析和预测盾构掘进引起地层及隧道上部建筑物的变形。     

软土隧道盾构近距离下穿U形公路的数值分析

盾构隧道施工经常会穿越各种既有建筑物,因此,保证既有建筑物的正常使用及隧道施工的安全是盾构隧道施工的重中之重。以宁波地铁双线盾构隧道近距离下穿钢筋混凝土U形公路为例,对盾构掘进过程进行了三维数值模拟计算,以综合判断盾构所引起的软土地层变形规律和对上部U形公路的影响,从而给出施工合理化建议,可为类似的盾构穿越工程提供借鉴。     

某越江盾构隧道施工风险分析与处治

依托某盾构隧道工程,剖析工程特点,对工程进行风险源辨识,发现了盾构穿越大堤坝、浅覆土掘进、穿越岩溶区等高度风险源,为此提出针对性的处治措施,确保盾构掘进施工安全平稳。     

盾构区间近距离上穿既有地铁隧道施工技术研究

以深圳某盾构隧道上穿既有地铁盾构隧道工程实例为依托,分析了盾构掘进施工参数,总结了盾构穿越施工控制既有隧道结构变形的具体措施。     

地铁盾构施工对邻近建（构）筑物桩基的影响

以广州地铁18号线盾构隧道下穿办公楼及商业裙楼桩基群为工程背景,针对盾构隧道掘进穿越过程对桩基的变形影响进行了研究。通过获取现场实时监测数据,重点研究了盾构隧道与桩基距离对桩基变形的影响,并结合三维数值模拟开展了深入分析。研究结果表明:隧道开挖会使桩基在水平方向上发生侧移以及倾斜,桩基的整体位移会向着靠近隧道侧以及隧道掘进的反方向发展,桩基的倾斜随盾构施工的进行不断增加;隧道穿越桩基群施工时,先建隧道对后建隧道产生的土体变形的传递起到阻隔作用。     

北京地铁14号线土压平衡盾构隧道穿湖风险分析

北京地铁14号线朝阳公园站—枣营站—东风北桥站区间盾构隧道施工要穿越朝阳公园湖,区间隧道采用加泥式土压平衡盾构施工。盾构机在湖底长距离掘进存在较大的施工风险,处置不当会造成重大工程事故。结合该工程穿湖段的地质特点和以往的工程经验,对盾构穿越朝阳公园湖的风险点进行辨识与分析;基于风险分析结果提出了相应的风险规避措施,保证了盾构的顺利掘进。     

软土城区土压平衡盾构上下交叠穿越地铁隧道的变形预测及施工控制

由于城市高楼密集,地铁隧道网络发达,建筑物桩基、市政管线和既有隧道等地下构筑物对新建隧道空间形成较大限制,因此施工盾构往往不可避免地叠交穿越绕行既有构筑物。尤其是上下叠交的隧道穿越存在着重大施工风险,对既有隧道的安全运营构成极大安全隐患。结合上海轨道交通工程实践,采用简化理论方法、三维有限元数值模拟方法以及现场监测方法,揭示软土城区土压平衡盾构机上下交叠穿越地铁隧道的变形规律,提出上下交叠穿越地铁隧道的盾构施工参数设定规律以及安全控制技术措施。其中简化理论方法基于Winkler地基模型,得到盾构上下交叠穿越引起的既有隧道纵向沉降的计算表达式;三维数值模拟方法优化施工方法和盾构掘进参数,分析盾构隧道以较大斜交角度上下叠交施工穿越的实际工况;现场监测方法提供土压平衡盾构机上下交叠穿越地铁隧道的变形数据以及切口土压力、同步注浆、推进速度、管片拼装高程以及刀盘扭矩等施工参数的设定规律。研究成果可为合理制定城市地铁隧道交叠穿越运营隧道的保护措施提供一定理论依据,也可为其他类似多线叠交盾构隧道穿越工程提供一定的施工借鉴和参考。     

厚硬岩层盾构隧道施工对地下管线影响分析

地铁盾构施工可能造成地下埋藏管线变形损坏。为预测盾构隧道施工穿过厚硬岩层时对地下埋藏管线的影响,以大连地铁201标段某区间隧道横穿马兰河床段为研究对象,对盾构施工引起地下埋藏管线影响状况进行研究。首先,基于FLAC^3D数值仿真,构建了坚硬岩层盾构施工隧道及其支护结构数值模型;然后,应用有限差分数方法对盾构施工地表沉降规律及其对地下管线随掘进过程的变形方式和程度进行分析,进而找出地下埋藏管线变形规律。研究结果表明,两组管线监测点的变形规律趋于一致,即50 m长的盾构开挖施工过程仿真中,均出现了稳定期、临界点和变形期;地下排水管线在X、Y、Z三向监测点均有变形产生,较严重变形出现在管线与地表垂直方向。本研究为掌握盾构施工对地下管线影响、提高施工安全可靠性,具有重要指导作用。     

盾构法穿越密集建筑群施工技术分析

随着城市地铁建设不断延伸扩张,隧道盾构施工面临着复杂的地表环境,大量穿越地表既有建筑物的盾构施工不可避免,解决隧道盾构施工引起的地表沉降暨对周围环境的影响问题尤为重要。本文以广佛地铁某标段穿越密集建筑群盾构施工为实例,从不同地质条件下盾构机土仓压力、掘进参数及掘进中注浆技术等方面分析了如何有效地控制地表及建筑物沉降。     

基于FLAC 3D地铁盾构施工地层竖向变形研究

盾构隧道施工会对周围土体产生扰动,当土体沉降和变形过大时,会对邻近地下管线产生危害。采用统一土体移动模型解计算盾构隧道施工引起的土体自由位移场,通过能量方法建立变分控制方程,得到盾构隧道施工引起地下管线竖向位移的计算方法。为了预测盾构施工地铁隧道时隧道地层变形情况,采用FLAC3D岩土模拟软件对地铁穿越富水砂卵石地层进行模拟分析,可对类似工程有所助益。     

南宁地铁富水圆砾石地层盾构隧道施工风险与对策

基于南宁地铁3号线盾构隧道工程,针对盾构隧道施工过程面临小半径曲线盾构始发姿态控制难、穿越富水圆砾地层掘进效率低两项典型的盾构施工技术难题。对盾构掘进过程施工风险进行分析探讨并提出相应对策。小半径曲线盾构始发提出采用割线始发、姿态控制、高精度始发托架安装、加强同步注浆及螺栓复紧等多方面联合对策。针对富水圆砾地层掘进效率低问题,对盾构机刀盘刀具配置进行改造、掘进参数优化控制、合理的渣土改良等措施,提高了盾构掘进效率,取得了良好的效果。     

繁华城区强变异地层大直径叠落盾构工程关键技术

珠海市某隧道工程是国内目前直径最大的双层叠落盾构工程。工程设计路线所处水文地质条件复杂,周边建筑与管线众多,对盾构工程施工的进度与安全性带来一定的挑战。基于工程所处地质情况及工程特点,对施工过程中的控制难点与关键技术进行讨论,具体分析了盾构机选型,复杂地层与环境中施工可能存在的风险,得出：(1)工程宜选用泥水平衡盾构机;(2)在浅覆土、小曲率半径与隧道叠落段,应重点防控管片上浮与冒浆风险,加强盾构姿态调控,并控制叠落段匝线隧道掘进对主线隧道的影响;(3)在穿越建筑物与管线时,需做好预备方案与现场监测。     

富水粉砂层盾构越江施工参数优化研究

以南通地铁西集区间盾构下穿九圩港河项目为依托，对土压平衡盾构穿越(3) 2富水粉砂层时的施工参数进行优化研究。通过对试验段的土舱压力、总推力、掘进速度、同步注浆量等掘进参数的优化调整，完成了左、右线的穿越，获得了全过程掘进参数，根据穿越施工效果，提出了下穿九圩港河富水粉砂层盾构隧道施工参数的优化值，可以为类似地层地铁越江隧道施工提供借鉴。     

超大直径泥水平衡盾构近距离穿越既有桩基试验研究

针对长江西路超大直径泥水平衡盾构隧道工程浦西段盾构近距离穿越逸仙路高架和地铁3号线高架的桩基施工工况,在浦东始发段设置试验段,通过地表沉降、桩基位移等监测数据,研究超大直径泥水平衡盾构掘进各阶段对桩基的扰动规律.结合盾构掘进施工参数,探究减小盾构近距离穿越对桩基影响的措施.     

富水粉砂地层盾构穿越城市快速环路施工技术

以北京地铁某工程盾构隧道施工为例,阐述盾构穿越前、穿越中以及穿越后三个阶段的处理措施,提出富水粉砂地层盾构机选型的关键要点,研究各阶段施工措施和施工参数,采取控制掘进参数及隧道内外注浆等措施严格控制地表沉降,根据监测结果进行信息化施工,确保了盾构顺利穿越富水粉砂地层重大风险源,各项指标均优于控制标准.     

盾构二次下穿建筑物的数值模拟分析

天津市地铁2号线沿途需穿越较多重要建筑物,盾构施工对建筑物的沉降必然产生一定的影响,尤其是存在盾构二次穿越的情况,建筑物沉降控制就更为重要。文章针对天津地铁2号线某区间的实际地质情况,运用有限元模拟软件建立三维数值模型,分析单线盾构隧道掘进和双线隧道掘进对地表沉降的影响。分析表明,盾构二次穿越对地表的影响比一次穿越增加28.45%,施工过程中需要严格控制盾构二次穿越的各项参数并对比实际控制点的沉降数据,验证了有限元模型的可靠性。