软土地层盾构隧道浅埋施工对地层应力场的扰动影响

盾构隧道施工必将引起周围地层的应力场扰动。利用数值方法建立了盾构隧道动态开挖模型,依托厦门地铁区间隧道浅埋施工工程,分析了盾构开挖过程对软土地层应力场的扰动规律,并进一步研究了隧道埋深对扰动效果的影响。结果表明,盾构隧道开挖对隧道侧面水平土压力和上方竖向土压力影响显著,尤其是盾尾注浆的挤压作用使土压力大幅增加,而后伴随注浆压力消散逐渐降低至稳定状态;增大隧道埋深对侧面水平土压力变化规律影响不大,但上方竖向土压力变化量显著减小,即深埋情况下地层抵抗扰动影响的能力有所提高;距离开挖空间越近,地层应力场受盾构施工扰动影响越明显,主要影响范围集中在隧道周围1.0D区域,浅埋开挖时引起地层土压力变化率较大,因此应加强浅埋施工近距地层的稳定性。     

砂卵石地层浅埋盾构隧道开挖面稳定模型试验

为探究浅埋砂卵石地层对盾构开挖的响应及开挖面的稳定性规律,设计了土压平衡盾构精细模拟装置,并开展室内模型试验研究。试验分析了浅埋砂卵石地层盾构开挖面变形对地表沉降、沉降槽形态的影响,得到了开挖面的破坏模式及变形破坏细观过程,并与纯砂地层试验进行对比。研究结果表明:(1)不同空间位置土体对开挖面位移的敏感性不同,但土体的破坏规律相似;(2)随开挖面位移增大,地层沉降–开挖面位移曲线表现出不敏感阶段、缓慢线性沉降阶段、加速沉降阶段、快速线性沉降阶段等4个阶段的规律;(3)浅埋情况下土体未出现局部失稳,经历弹性变形、弹塑性破坏之后直接发展为整体失稳破坏;(4)砂卵石土沉降槽两侧在对称性上存在差异;(5)浅埋砂卵石地层中盾构开挖对侧面土体影响范围较小,对前方土体影响范围较大。     

盾构穿越软硬不均地层技术研究

随着盾构法施工技术在我国城市地铁的发展,盾构法越来越多的应用到各种复合地层中,文章以深圳地铁5号线5301标段前海湾~临海站盾构区间为工程实例,介绍了城市地铁中软硬不均地层的盾构法施工技术,对施工过程中刀具磨损、盾构轴线偏移、地面沉降等施工难点作了分析,提出了解决方法,同时对类似工程有一定的借鉴作用。     

浅埋盾构隧道土压力浅论

本文采用数值分析的方法,研究了不同埋深下盾构隧道所承受围岩压力的变化规律,并与传统理论解进行了对比分析,提出了修正浅埋隧道围岩压力计算公式的一些建议。合理地评价盾构隧道垂直土压力的松动效应,对盾构隧道管片的合理设计具有一定指导意义。     

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。     

穿越软硬突变地层盾构隧道纵向地震响应振动台试验研究

 为探讨穿越软硬突变地层盾构隧道纵向地震响应特性,基于纵向等效刚度模型,开展几何相似比为1∶40的振动台模型试验,研究软硬突变地层加速度以及隧道结构加速度、应变响应频谱特性,并采用数值模拟手段对试验结果进行验证。试验及计算结果显示：软硬突变地层及赋存其中的隧道结构加速度响应频谱曲线吻合较好,均表现出“双卓越频率”现象;输入地震频率接近坚硬地层主频时,软硬突变地层加速度放大倍率随埋深减小不再单调递增;软硬突变地层中结构应变显著增大,最大应变出现在地层软硬交界面软土一侧,隧道纵向应变增大区域分布于软硬地层交界面两侧2.5～3.5倍隧道直径范围内;应变响应从大到小依次为拱顶、拱底、拱腰,地层突变处隧道断面顶底应变差以及两侧拱腰应变差较均匀地层显著增大,软硬突变地层不仅增大了隧道纵向内力,也改变了其纵向整体弯曲方向。研究结果将为进一步揭示盾构隧道纵向地震响应特性及盾构隧道纵向抗、减震设计提供有益参考。     

盾构隧道穿越杂填土地层风险控制技术

针对盾构隧道施工过程中穿越承载力低的杂填土地层时地表沉降问题,以西安地铁15号线细柳站～府君庙村站盾构区间穿越杂填土地层为工程背景,介绍了五类施工风险控制技术,经实践证明安全可靠,可为类似工程提供施工借鉴。     

盾构隧道在不利地层开仓作业的安全保障措施

地铁隧道掘进过程中盾构刀盘与泥土、沙、岩石等经过较长距离的磨损,时常在地质条件较好的地方要停下来检查和维修,此时风险较小;而有时设备在软弱地层甚至在江底被迫开仓检查时,这时开仓检查和维修就存在极大风险,如塌方、江水倒灌、隧道淹没等,易造成重大人员伤亡。因此,在此高风险条件下开仓检查作业前,要制定切实可行的安全技术保障措施,这是人员逃生与作业成败的重要手段。开仓前必须做好的几项安全保障措施如下:一、开仓前要对作业人员进行应急准备措施的安全交底1.作业人员注意事项:1)身体不适者不得入舱内作业,作业人员进场先要熟悉…     

不同直径盾构穿越对既有隧道影响评价与防控措施

在实际工程中,盾构的直径往往根据工程实际需要难以得到统一,而盾构直径的变化对既有隧道的影响评价与防控措施的影响也十分明显。文中在结合相关研究内容的基础上,并参考穿越工程中既有隧道控制指标,初步建立了不同直径盾构穿越对既有地铁隧道影响等级划分和评价标准,结合既有隧道结构安全状况与控制指标给出了盾构直径、相对净距、穿越角度、既有隧道结构现状、盾构穿越位置等方面的建议。结合穿越施工标准化流程,给出了前评估与前加固、穿越过程施工控制、施工监测、后加固等方面的对策建议,为穿越工程影响评价与防控措施选择提供一定参考。     

城市轨道交通软土地层盾构隧道沉降问题探讨

以某市轨道交通二号线为例,采用有限元数值模拟方法并分盾构推进阶段和衬砌拼装完成阶段进行了软土地层盾构隧道沉降问题的探讨.分析结果表明,软土地层中盾构隧道沉降与隧道结构施工及运营安全息息相关,且施工扰动是导致软土地层盾构隧道施工沉降的主要方面,在盾尾注浆施工阶段应使盾尾注浆浆液体积大于盾尾空隙体积,在盾尾脱开阶段应加强同步注浆控制,并在掌握该工程盾构隧道沉降基本规律的基础上加强控制,以保证施工质量.     

城市轨道交通软土地层盾构隧道沉降问题探讨

以某市轨道交通二号线为例,采用有限元数值模拟方法并分盾构推进阶段和衬砌拼装完成阶段进行了软土地层盾构隧道沉降问题的探讨.分析结果表明,软土地层中盾构隧道沉降与隧道结构施工及运营安全息息相关,且施工扰动是导致软土地层盾构隧道施工沉降的主要方面,在盾尾注浆施工阶段应使盾尾注浆浆液体积大于盾尾空隙体积,在盾尾脱开阶段应加强同步注浆控制,并在掌握该工程盾构隧道沉降基本规律的基础上加强控制,以保证施工质量.     

复合地层隧道盾构掘进机的改造

盾构机在二次使用前必须进行合理的检修和改造,本文以广州地铁两台三菱土压盾构隧道掘进机改造为例,研究了复合地层中盾构检修和改造技术,重点说明刀盘结构、泡沫系统的改造。     

复合地层地铁盾构隧道下穿建筑物沉降规律

通过对复合地层地铁盾构隧道下穿多栋建筑物沉降的监测与分析,根据实际工程监测数据,分析了建筑物沉降的历时变化、地层条件、双线隧道、近接条件及建筑物基础形式等因素对建筑物沉降的影响,得到了建筑物沉降规律。     

喀斯特复合地层地铁盾构穿越锚索区施工技术

考虑处于喀斯特复合地层地铁盾构穿越既有锚索区施工的复杂性,以徐州地铁2号线某区间为例,对前期锚索区采用矿山法开挖、开挖后人工割除锚索再进行盾构空推施工的方案进行调整,对已开挖矿山隧道封堵回填,采用盾构机直接切削锚索穿越锚索区.工程的顺利实施验证了方案的可行性.     

浅埋暗挖地铁隧道软流塑地层穿越楼房施工

介绍了浅埋暗挖地铁隧道软流塑地层穿越楼房的施工技术，并结合南京地铁南北线一期工程现场实际，总结了软流塑地层的施工经验，可供同类工程施工借鉴。     

大直径软土盾构隧道工程地层沉降规律分析

以上海长江隧桥中的隧道为背景,研究地层沉降规律。首先建立二维有限元计算模型来模拟盾构推进阶段对地层沉降的影响,得出该阶段地层沉降的规律。然后对同步构件浇注、设备安装及车辆运行荷载引起的地层沉降进行了计算和分析。最后将计算结果与实测数据进行比较,得出规律:要注意盾尾注浆阶段注浆液的体积必须大于盾尾空隙的体积;盾尾开脱阶段极易发生沉降,必须做好同步注浆;运营阶段车辆荷载对地层沉降影响不大。     

滨海软土地层浅埋超大直径盾构隧道开挖面破坏机理及加固范围研究

为了确定软土地层中隧道加固的合理范围,保证盾构隧道在软土地层施工的安全性,以珠海横琴杧洲隧道工程为背景,开展了软土地层浅埋超大直径盾构隧道开挖面破坏机理及合理加固范围的研究。基于三维有限元分析,研究了加固范围对开挖面主、被动破坏形式及地表变形的影响。结果表明:随着加固土层厚度t的增加,地层受开挖扰动的区域逐渐缩小,地层显著位移区域由地表收缩至开挖面前方土体,破坏形式由整体破坏转为局部破坏,t=0.20D(D为隧道直径)相比t=0时地表沉降(隆起量)减少70%～80%,地表最大变形点沿纵向的位置基本一致,均在开挖面前方约0.5D处; 随着t的增加,开挖面支护压力可调节范围增加,t=0.20D时相比t=0时可调节范围增加了32.5%,这使得实际施工过程更有利于维持开挖面的稳定性; 结合经济及加固效果两方面考虑,实际工程进行地层加固时取加固土层厚度t=0.20D为较合理的方案。     

盾构隧道近接下穿既有隧道地层变形分析

以深圳地铁12号线盾构下穿隧道为研究背景,通过数值模拟分析了盾构掘进过程中地层变形。较坚硬地层盾构下穿施工,地表沉降值不超过1 mm。既有隧道削弱了掘进对地表变形的影响,导致地表沉降曲线在既有隧道位置出现回升。     

软弱地层盾构穿越浅覆土风险源群施工技术

随着城市化进程的加快,越来越多的城市轨道交通区间隧道采用盾构法施工,而在城市内施工不可避免地会穿越各种风险源。为了确保盾构在软弱地层,特别是浅覆土地段的施工安全,必须从盾构始发开始就做好穿越风险源群的各项准备工作,对前期施工参数的设定及地面沉降变化规律进行预判,分析不同风险源的特点及地层条件,根据周边环境变形情况不断对施工参数进行优化,控制成型隧道质量及地面变形,以最合理的参数顺利安全地穿越风险源群。     

富水地层盾构施工隧道变形控制技术研究

针对人工智能法、人工神经网络法沉降控制精准度低的问题,研究基于数值模拟法的富水地层盾构施工隧道变形控制技术.分析隧道横向、纵向沉降规律,依据该规律从加固隧道钢圈、设置监测节点来调整试验段施工参数,由此确定下穿指导施工参数.通过下穿施工、同步注浆和二次补压浆步骤实现隧道变形控制.试验结果表明该技术隧道沉降深度低且控制效率高,具有良好控制效果,有利于保证隧道施工人员安全.