城市浅埋隧道近接桩基的施工力学行为分析

针对某城市地铁新建隧道近接既有高层建筑桩基群,进行了三维数值模拟的施工力学行为研究。文章以重庆东水门大桥·千厮门大桥渝中区连接隧道为背景,该隧道直接下穿筷子街65~#大楼,大楼桩基础底部距离隧道初期支护拱顶18.5 m,且直接位于隧道顶部,两者相互影响较大。建立隧道的开挖数值模拟,分析了隧道开挖过程中围岩应力及桩基位移、隧道衬砌内力的变化,同时详细分析了桩顶沉降随隧道开挖的变化规律,为类似工程的设计、施工及监控提供了依据。     

贵阳市轨道交通1号线地下通道开挖对轻轨1号线区间隧道影响分析

随着城市化进程的发展,越来越多的城市开始兴建地铁项目,但在施工过程中常有一些近接施工的情况。为了研究在贵阳市轨道交通1号线地下通道开挖施工对轻轨1号线区间隧道影响,文章采用FLAC软件对现场的开挖情况进行数值模拟,得出开挖过程中隧道的力学特性。结果表明,开挖过程中区间隧道的衬砌结构的最大主应力主要集中在左右线的墙脚位置,最小主应力主要集中在左右拱脚区域,区间隧道结构的最大竖向位移主要在开挖区域处的拱顶处。同时通过分析隧道的弯矩与轴力,得出地下通道施工对隧道衬砌结构的施工扰动较小,轨道交通1号线隧道结构安全的结论。     

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...     

盾构隧道近接穿越对桥梁桩基影响的数值分析

以福州轨道交通1号线盾构隧道近接穿越洗马桥桩基工程为背景,对其施工过程进行精细化模拟,重点关注掘进过程中,邻近桩基位移与弯矩的变化规律。结果表明:桩基横向水平位移呈"双向凹凸"形态,反弯点出现在软硬土层交界面附近,纵向水平位移呈"单向鼓凸"形态,两者最大值均出现在隧道中心高程附近;在近接穿越过程中,桩基横向水平位移呈不断累计增大的趋势,而桩基纵向水平位移则呈先增大后减小的趋势;桩身横向正弯矩最大值出现在隧道中心高程处,负弯矩最大值出现在桩头连结处,桩身纵向弯矩的分布情况与之类似,但绝对值略小。     

连拱隧道施工工序对既有建筑桩基的影响分析

为研究连拱隧道开挖施工对近距离既有建筑桩基的影响,结合重庆市某连拱隧道建设工程,通过数值分析和理论计算相结合的方式,分析连拱隧道在不同开挖工序下其自身的位移沉降以及对周边建筑桩基的影响,优化施工工序。结果显示,在所研究的4种典型施工工况下,隧道右洞比左洞滞后40 m开挖这一工况既不增加先行洞位移和既有桩基位移,又能比设计方案提升近一倍的开挖进度。该计算结果可以有效地优化该连拱隧道开挖设计,对于指导施工也具有一定的现实意义。     

穿越运营地铁车站的基坑开挖及对既有线的影响

以长沙市轨道交通3号线一期工程土建施工项目火车站站下穿既有地铁2号线的基坑开挖工程为背景,建立了三维数值模型,对基坑开挖方案、施工顺序及对既有线路的影响等进行了全过程的动态模拟,得到了基坑开挖过程的位移变化云图。模拟结果表明,基坑开挖过程中最大位移值均分布在基坑开挖面上,其原因是由于基坑开挖卸载而引起基坑底部隆起。此外,南北两侧基坑不对称开挖均会引起既有2号线结构的不均匀沉降,其最大值达4.2 mm;而两侧同时开挖,则可确保卸载平衡,使既有2号线结构位移变化均匀一致,其最大值约为2.75 mm,有利于2号线安全运营。工程实际监测结果表明了数值模拟研究结果的正确性,该方法可以用来对类似问题进行研究。     

软土中盾构隧道开挖对邻近桩基影响研究

通过理论分析与有限元数值模拟相结合,研究盾构隧道开挖引起地表变形及对邻近桩基的扰动影响,得到不同情况下开挖面推进引起桩基顶部沉降、桩身水平位移的敏感距离。针对上海地区软黏土强度低、压缩大、渗透系数小等问题,在不考虑桩基时盾构隧道开挖引起的地表沉降,对比理论公式计算得到了相似的沉降曲线。利用有限元软件Midas GTS数值模拟分析桩基轴线距隧道中心线之间的距离对不同桩身长度的影响,通过改变相同桩长下桩基距隧道中心线距离,验证桩基顶部沉降、桩身水平位移的敏感距离,为实际工程施工提供一定的指导意义。     

地铁近接隧道施工性态的时空效应分析

结合广州地铁5,6号线区庄换乘站近接隧道施工,对拟定的先开挖5号线后挖6号线和先挖6号线后挖5号线的动态施工力学过程进行数值模拟分析,通过计算结果的比较,有利于隧道的设计和施工方案的确定。     

盾构法施工对近距离侧穿桥梁桩基的影响分析

盾构法施工地铁隧道近距离侧穿高速公路桥梁桩基时,引起地层移动和应力调整,导致桩基位移和内力发生变化,给上部结构带来安全隐患。以杭州地铁3号线工大站—留和站盾构区间双线施工为依托,运用三维有限元软件模拟盾构开挖施工的全过程,研究开挖过程对地层沉降及邻近桥梁桩基影响规律。结果表明,先行隧道开挖导致地表形成沉降槽,后行隧道开挖沉降曲线向后行线扩展;桩基竖向呈现刚体位移,单线开挖时在横向(Y方向)上嵌入土体桩基上半部分向隧道内倾移,下半部分背离隧道方向倾移,在纵向(X方向)上桩基呈现拱形弯曲,双线开挖时桩基横向位移发生反向叠加效应,导致最终横向位移基本接近初始状态,纵向上弯曲位移发生正向叠加效应;双线隧道先后开挖使桩基产生附加摩阻力和附加轴力,在隧道顶面分界线以上桩基总侧摩阻力较初始状态不断减小,分界线以下增加,位于-2.5 m以上桩基轴力较初始状态减小,以下增加;单线开挖时桩基弯矩变化明显,双线开挖弯矩出现反向叠加效果,基本保持初始状态。     

浅埋区间隧道爆破振动对邻近建筑物的影响分析

在隧道爆破开挖施工过程中,邻近建/构筑物受爆破地震波作用会产生动力响应,使其产生变形开裂甚至破坏,影响结构物的正常安全使用。文章以重庆轨道交通十号线中央公园站-中央公园西站区间隧道为依托工程,利用数值模拟的方法,对回填土浅埋区间隧道分别在0.5 m和1 m开挖进尺时,中央公园框架桥桩基和隧道初期支护受爆破振动的响应规律进行研究。通过对计算结果进行分析,并与实际工程相结合,最终建议开挖循环进尺采用0.5 m,以确保邻近建筑物的安全。     

近接隧道施工过程中的力学效应

结合广州地铁5、6号线区庄换乘站近接隧道施工,对拟定的先开挖5号线后挖6号线和先挖6号线后挖5号线两种工序进行数值模拟。通过计算结果的对比分析,为隧道的设计和施工方案的确定提供参考。     

隧道盾构施工对邻近桩基群影响的数值分析

通过建立有限元数值模型,对乌鲁木齐地铁一号线下穿乌准铁路桥的盾构施工过程进行模拟分析。并根据模拟结果,分析隧道开挖对桥梁桩基础的影响:隧道左、右线开挖后,由于受隧道开挖卸载影响,靠近隧道的桩基一侧发生沉降,最大沉降量为1.66mm。对比加固前后桩基位移,发现注浆加固后桩基沉降量减小,桩基状态更加稳定。     

盾构近接下穿群桩基础施工影响分区研究

结合国内外隧道近接施工理论与相关规范,定义了盾构下穿桩基的单桩应力扰动度和单桩变形扰动度,确定了单桩应力扰动度阈值和单桩变形扰动度阈值,从而建立了综合考虑桩基应力扰动和变形扰动的近接施工影响分区方法。在此基础上,依托广佛环线沙堤双线盾构隧道近接下穿佛开高速公路桥梁群桩基础工程,采用数值模拟手段对盾构近接桥梁群桩基础施工产生的扰动进行了分区定量评价,并对扰动较大的桩基进行了受荷特性分析。结果表明:在硬岩段且埋深较大的盾构施工对桩基变形扰动较小,应力扰动较大;距隧道轴线越近,近接施工产生的扰动越大;深嵌于硬岩中的新桥桩基具有较强的抗扰动能力,而持力层较弱的旧桥桩基受到的扰动较大;在先左线后右线下穿施工的情况下,距离右线隧道较远而距左线隧道较近的桩基在右线隧道施工完成后,扰动度有不同幅度的降低;综合考虑桩基应力扰动和变形扰动的分区方法有较强的实用性,可为盾构近接施工对群桩基础的影响提供合理定量的评价指标。     

砂卵石地层盾构隧道下穿铁路桥施工影响分析

文章以成都地铁9号线某盾构区间下穿既有铁路桥工程为例,利用三维有限元方法模拟左线、右线盾构施工全过程,分析盾构施工引起的地表沉降、桥墩和桩基竖向及水平位移。分析表明:(1)当左、右线区间隧道盾构施工完成后,地表出现了较为明显的沉降,最大沉降位于两区间隧道中部地表;(2)桩基础在竖直方向发生整体向下变形,继左线后,右线施工完成使得桩基及桥墩进一步沉降,在桩顶位置发生最大竖向向下变为3.78 mm,在控制标准范围内;(3)左、右线盾构施工引起桩基的最大水平位移都出现在两区间隧道中间范围,水平位移方向背离隧道,且距离隧道越近,水平位移越大,两线掘进通过后,桩基最大水平位移值为2.0 mm,小于单桩水平允许位移6 mm。     

新建隧道爆破施工对既有轨道交通区间隧道的动力影响分析

为研究新建隧道爆破施工对既有轨道交通区间隧道的动力影响,以重庆轨道交通9号线一期工程观音桥站施工通道为例,采用有限元数值分析法建立爆破模型,模拟既有的重庆轨道交通3号线区间隧道在爆破荷载作用下引起的振动速度及岩土应力分布情况。结果表明:新建施工通道爆破开挖引起既有区间隧道结构的振速最大值为1.38 cm/s,控制在1.50 cm/s以下;同时,对等效应力云图的分析可以看出,模拟爆破产生的应力较小。可见新建隧道爆破施工对既有轨道交通区间隧道的动力影响较小,风险可控,建议施工过程中加强对既有轨道交通区间隧道迎爆侧及拱顶位置的监测。     

水平冻土帷幕中隧道对接开挖数值模拟研究

针对上海市轨道交通4号线隧道修复工程实例，在土体二次冻结的试验数据基础上，建立了水平冻土帷幕保护下隧道开挖施工的三维数值模型，模拟了不同工况下修复好隧道与完好隧道对接隧道开挖施工过程，对水平冻土帷幕保护下隧道开挖施工进行了数值分析，其结果有助于了解隧道开挖施工过程中冻土帷幕的变形与应力分布规律。     

盾构隧道小净距交叠下穿高铁桥控制技术研究

以济南轨道交通1号线、2号线盾构隧道小净距、交叠下穿京沪高铁桥为工程依托,制订了折线型隔离桩+桩间旋喷止水的控制技术,通过数值模拟分析了下穿施工过程高铁桥桩基的变形规律和内力分布。结果表明：多区间交叠隧道最佳施工顺序为交叠隧道按自下而上顺序施工,同一平面按与既有隧道由远而近顺序施工;随各条盾构隧道的掘进,高铁桥桩基变形逐渐增大,桩基最大水平变形达到2.87 mm,最大竖向变形达到0.34 mm;现场实测表明盾构下穿施工引起的桥墩最大沉降值为0.41 mm,满足变形控制要求。     

紧邻地铁区间隧道的钻孔灌注桩施工技术

上海镇坪路跨苏州河桥梁的钻孔灌注桩基础均紧邻已竣工的轨道交通7号线中山北路站～长寿路站上、下行隧道,最近距离约1.5m,且无备用的桩基位置可选。钻孔灌注桩施工以保护隧道为前提,通过采用钢套筒保护措施与隧道变形监测措施配合施工,既确保了隧道安全,又确保了桩基100%成功实施。     

富水粉砂地层下盾构隧道侧穿桩群的安全控制研究

为研究隧道开挖对临近桩基结构造成的不利影响,以南通地铁1号线隧道为研究对象,选取通扬运河处典型复杂断面,采用小应变硬化土本构模型和Mohr-Coulomb理想弹塑性模型,结合实测数据,模拟富水粉砂的运河地层中隧道开挖对桥梁桩基结构之间的影响规律.结果表明:小应变硬化土本构模型的变形分析结果与实际监测数据更接近.基于小应变硬化土模型分析结果,后行隧道施工会使先行隧道具有偏向开挖隧道移动的整体牵引趋势,且先行隧道竖向整体位移较横向整体位移变化更显著.在渗流作用下,先行隧道施工产生的地表沉降范围及沉降量比后行上部隧道更大,验证了富水地层中渗流作用对土体变形影响程度远大于开挖应力.桩基沿着隧道开挖方向的位移最大,位于中间顶部两边区域,最大变形垂直于隧道方向约35 mm,桩基沉降位移最小.     

桥梁下方桩基托换过程中开挖暴露长度研究

在上海轨道交通10号线溧阳路站-曲阳路站区间隧道的施工中,盾构在推进至四平路沙泾港桥梁位置时,将不得不从桥梁的桩基中穿过。由于桩的入土深度已经贯穿了整个隧道断面,导致必须对桩基进行拔除或切断等处理。为了在去除影响盾构推进障碍物的同时保证施工中旧桥功能的发挥,本工程采用扩大板式基础托换和隧道内除桩的方案。为此,需要确定桥下桩基托换过程中的合理开挖暴露长度。本文通过理论计算和数值模拟,结合对桥梁结构在施工过程中内力和变形的分析,提出了合理开挖暴露长度,从而为工程的顺利实施提供了借鉴和指导作用。