隧道穿越工程对既有车站沉降影响分析

随着地铁建设的发展,隧道施工下穿既有线路结构的现象越来越多。由于地铁隧道的开挖,会引起附近结构或周边建筑发生变形,对这类工程风险和沉降进行合理的预测和评估是十分必要的。武汉地铁6号线下穿2号线常青花园站预埋段工程是在既有地铁车站下方采用矿山法施工的地铁区间隧道,通过对隧道开挖引起的既有车站结构变形数据和地表沉降数据进行分析,得出沉降曲线参数的取值,并分别考虑结构刚度、隧道埋深等对既有车站结构沉降的影响。     

复杂环境下城市地铁隧道开挖方法的数值模拟分析

石家庄市轨道交通2号线东港头站—新世隆站区间沿线存在多处建筑物、管道和热力隧道。为减小地铁隧道开挖对周边结构影响,选择最佳开挖方法,采用数值模拟计算软件FLAC3D建立了三维模型,模拟了三台阶法和CRD法开挖过程,获得了拱顶沉降位移、地面沉降位移和支护结构应力值等数据。数值分析结果表明:相比三台阶法,CRD法模拟开挖引起的拱顶沉降、地面沉降更小,支护结构应力状态更稳定。最终确定CRD法为最佳开挖方法,为施工方案的优化提供了参考。     

地铁隧道下穿客运专线桥梁稳定性分析

地铁隧道下穿既有客运专线桥梁施工中,对桥梁的沉降变形有较高要求。以郑州地铁1号线某区间隧道下穿客运专线桥梁为工程依托,根据实际工程地质条件建立了三维数值模型,通过FLAC 3D模拟计算了隧道的施工过程,分析了地铁隧道围岩与既有铁路桥梁的变形情况。得出结论:围岩竖向变形主要集中在隧道拱顶和拱底,水平变形影响范围约1倍洞径;地表沉降主要分布在隧道正上方;隧道开挖过程中,既有铁路桥梁的桥墩产生了不均匀沉降,桥墩最大沉降差满足相关规范要求。研究成果可为类似下穿工程施工提供借鉴。     

地铁隧道施工与建筑物不同穿越角度的数值分析研究

为研究地铁隧道施工不同穿越角度与上方建筑物的位置关系对建筑物沉降及其受力的影响,选取五种地铁隧道与上方建筑物不同穿越角度的工况,并利用MADIS-GTS建立隧道-建筑物三维有限元模型进行模拟。首先对比分析了不同工况对地铁隧道开挖引起建筑物沉降的影响,其次对比分析了不同工况下建筑物的受力情况。模拟结果表明:随着角度的增大,建筑物基础沉降逐渐减小;随着角度的增加,建筑物承受的最大剪力和弯矩逐渐增大。     

双线平行隧道掌子面距离和间距对地表沉降的影响

近年来双线平行隧道以其高灵活性和施工的简易性逐渐成为地铁隧道开挖的常见形式,对双线平行隧道开挖所造成的地表沉降也越发引起人们的注意。北京轨道交通7号线九龙山—大郊亭区间采用双线隧道正台阶开挖,穿越北京地区特定的砂性土、粘性土互层的地质条件。运用MIDAS/GTS软件,在简化地质模型的基础上,利用软件模拟反演得到地层参数。选取典型的隧道区间,利用数值模拟软件对相同隧道间距情况下不同掌子面距离对地表沉降造成的影响进行分析,得出相应的规律,可为日后北京地区地铁施工提供依据和指导。     

地铁盾构法开挖地表沉降的估算及控制对策

盾构法开挖隧道引起的地表沉降以及对周围建筑物的影响是工程界长期以来备受关注的科学技术问题,以某条地铁隧道为例,用ADINA大型非线性有限元软件对盾构法的开挖过程进行了三维有限元模拟,揭示了在盾构推进过程中地表沉降分布以及地表变形的特点;同时作出了在软土地基中盾构法开挖减少地表沉降的几条措施：土压平衡式掘进、预注浆、上层锚杆加固土体、选择合理的掘蝌进参数加强地表沉降监测和先行隧道的变形监测.     

盾构隧道下穿铁路轨道群引起路基沉降的数值模拟分析

以福州地铁一号线罗汉山站—福州火车站区间隧道为依托工程,对盾构隧道下穿铁路轨道群引起的路基沉降进行了三维有限元数值模拟分析。结果表明:(1)隧道盾构施工过程中,拱肩处塑性变形最为明显,轨道线正下方路基的最大沉降值出现在隧道正上方。双线开挖最大沉降值大于单独开挖隧道一侧所产生的最大沉降值,增长量在8.2%~10.1%之间。隧道开挖结束后,塑性范围仅分布在隧道上部周围土体中,高度约为6.2m,即约1倍隧道直径。(2)盾构掘进对工作面前方土体的影响范围在20 m内,对后方土体的影响范围在30 m内,总体影响范围约为隧道直径的6倍。对后方30m处影响达到最大累积沉降量;对前方20m开外(含20m)沉降几乎无影响。左、右隧道正上方地表的最大沉降值均出现在隧道中间正上方位置。(3)路基沉降监测值与计算结果虽存在一定差距,但整体规律基本一致。     

基坑开挖对邻近城轨隧道的影响性数值分析

随着城市化建设的大力发展,城市轨道交通大力兴建,致使许多深基坑工程不得已邻近地铁隧道施工,而深基坑的开挖会对邻近的地铁隧道等城市轨道结构造成不利影响。以珠海某基坑工程为例,采用Midas GTS NX软件建立基坑及城轨隧道的三维有限元模型,分析了隧道右侧深基坑及上部浅基坑开挖对隧道位移的影响,并对比分析了上部浅基坑采用整体开挖及分段开挖两种施工方案对隧道的位移影响。     

北京地铁九龙山——大郊亭区间隧道开挖引起的地表沉降研究

研究区间隧道开挖引起的地表沉降对维护施工安全、降低施工风险具有重要的意义。以北京地铁7号线九龙山—大郊亭区间隧道为背景,运用Peck法对实测断面进行位移反分析,得到区间隧道的沉降槽宽度参数K与最大沉降值S_(max),提出了北京地区类似工程中相应参数的参考值。并通过实测数据与数值模拟对隧道开挖进行分析,研究施工中隧道间距、洞径、隧道布局与施工掌子面距离对Peck公式各参数的影响,研究结果可为后续地铁工程提供参考与指导。     

基坑开挖对邻近既有地铁结构变形影响的数值分析与研究

既有地铁结构可能因邻近基坑工程施工而产生变形,在一定程度上会对地铁线路的正常运营产生影响。该文以天津市某邻近深基坑工程的既有地铁线路为例,采用PLAXIS 3D有限元数值模拟分析法建立三维空间实体模型,对邻近地铁结构的基坑Ⅰ、Ⅱ施工过程进行模拟,分析计算地铁车站主体结构、隧道管片的位移,以此来研究基坑施工对邻近既有地铁结构变形的影响。研究结果表明,基坑大面积开挖产生的卸荷效应显著,从而导致地铁结构产生一定的水平位移和沉降。距离地铁结构最近的基坑Ⅰ三期对地铁结构水平位移的影响最为明显。提出在其之间预设注浆纠偏措施的同时应加强变形监测,以保证隧道安全。计算所得各项变形指标均在变形控制标准之内。     

建筑地基注浆预加固对盾构隧道下穿施工引起的沉降控制效果研究

以深圳地铁10号线福田口岸站—福民站区间盾构隧道近距离下穿某小区A栋、B栋框剪结构高层建筑工程为依托,利用数值模拟方法,研究采用袖阀管注浆预加固建筑物地基措施对隧道下穿施工所引起的建筑物沉降的控制效果,得到了以下结论:(1)对地基注浆预加固可以明显限制隧道下穿施工过程中建筑物的沉降发展;(2)建筑物沉降发展规律与隧道下穿相对位置以及隧道开挖先后顺序密切相关,实际施工监测频率应有所侧重;(3)在设计袖阀管注浆预加固方案下进行隧道下穿施工,A栋、B栋建筑在隧道开挖过程中的沉降与倾斜均满足规范要求并具有一定安全储备,可保证施工的顺利进行。     

超浅埋段软土地层地铁暗挖区间监测数据分析

在地铁暗挖区间隧道施工中,超浅埋段软土地层隧道结构和地表沉降较大,通过对武汉地铁某标段超浅埋段软土地层第三方监测数据分析,得出超浅埋段软土地层地铁隧道施工引起的隧道结构和地表沉降变形规律并反馈施工及时调整各项支护参数,有效的控制了地表过度沉降,为工程的顺利施工提供了科学的理论指导.     

横洞施工对新建隧道主洞及既有隧道变形影响分析

近接工程中横洞开挖施工势必会对新建隧道及既有隧道的衬砌结构造成不同程度的影响,开展横洞施工影响研究对评价新建隧道及既有隧道的安全性具有重要意义。该文依托某工程案例,采用三维有限元数值模拟方法分析横洞开挖施工对新建隧道及既有隧道衬砌结构变形的影响,并进一步分析不同净距条件下横洞开挖施工对既有隧道衬砌结构变形的影响规律,最后结合现场监测数据进行对比验证。结果表明,横洞开挖施工会造成新建隧道衬砌结构不均匀沉降和侧壁外扩并引起既有隧道拱顶隆起和拱腰收敛,不同净距条件下横洞开挖施工对既有隧道衬砌结构的拱顶沉降和拱腰收敛的主要影响范围在距横洞纵向中心35m内。     

新建隧道施工对邻近既有地铁车站及隧道影响研究

为研究新建隧道盾构施工对邻近既有地铁车站及隧道的影响,本文以郑州市轨道交通6号线穿越既有轨道交通1号线燕庄站及燕庄站～民航路站区间控制保护区为工程背景,采用有限元软件Midas GTS对新建隧道近距离下穿既有隧道及邻近既有地铁车站进行分析,总结了新建隧道施工对邻近既有地铁车站及隧道的水平位移和沉降的变化特征,基于数值计算结果和相关规范,提出工程的施工控制指标,通过将数值计算结果与收集的实际工程监测数据进行对比分析,验证了数值模型的可靠性。结果表明：既有地铁车站和区间隧道受新建隧道施工的影响主要为下方土体开挖引起的竖向沉降,施工完成后,既有车站最大沉降量为1.83 mm,既有1号线区间隧道最大沉降量为4.26 mm;既有车站最大水平位移为0.65 mm,既有1号线区间隧道最大水平位移为1.61 mm。本文结果可为类似工程的设计、施工和监测提供一定的借鉴和参考。     

北京地铁区间开挖工法的可行性研究

开挖工法的选择对控制浅埋地铁隧道引起的地表沉降起着重要的作用。以北京地铁14号线某地铁站区间为依托,运用工程实际参数,结合有限元分析软件Midas/GTS对地铁区间开挖进行数值模拟,通过比对地表沉降实测结果与模拟结果,明确数值模拟具有重要参考价值,进而对台阶法、核心土法、导坑法3种方法进行模拟,通过对施工完成后地表测点的沉降数据、变形曲线的对比分析,明确不同开挖工法对地表沉降影响的差异,为后续工程提供参考和借鉴。     

基坑降水对砂砾层地铁隧道的影响分析

基坑降水开挖会对周围环境产生一定的影响,当基坑附近有地铁隧道结构时,这种影响往往不能忽略。以临近砂砾层地铁隧道的深基坑为例,根据Midas GTS NX有限元软件建立渗流模型,并分析不同完整性止水帷幕条件下基坑开挖对地铁隧道的影响。结果表明:在不同止水帷幕完整性条件下,基坑降水开挖对隧道结构位移的影响显著不同,并针对数值模拟结果,提出了相应改进措施的建议,以期为具有类似工程地质条件的深基坑工程施工提供有效的指导。     

暗挖地铁下穿既有铁路隧道施工的数值模拟研究

该文以重庆地铁4号线下穿渝怀铁路隧道为工程背景,基于有限差分程序FLAC3D建立了三维数值计算模型,通过模拟计算研究了新旧隧道的相互影响,对应力场和位移场进行了分析,得出了应力、位移云图和位移(拱顶、拱底和拱腰)变化曲线。研究结果表明,应力和位移具有明显的三维效应,由于地铁隧道的开挖使铁路隧道拱底产生96k Pa的拉应力,铁路隧道拱底最大沉降量5.08mm,沉降凹槽左、右展宽距洞室中心约25m。研究结果可为类似工程设计和施工提供参考。     

NPR锚索支护下相交隧道围岩变形规律及破坏机理

城市交通逐渐向地下发展,地下立交中相交隧道数量日益增加。为探究复杂地质条件下相交隧道的变形规律,以深圳南龙地下立交隧道相交隧道段为工程背景,通过物理模型试验探索相交隧道在开挖支护及超载状态下的变形机理。首先自主设计三维模型试验系统,并通过相似理论计算,进行了多种岩样及支护材料的配制;其次在模型搭建完成后,基于开挖补偿理论,利用缩尺NPR(Negative Poisson’s Ratio)锚索对相交隧道进行开挖支护。通过对隧道应变、位移及NPR锚索轴力的分析,得到隧道开挖状态下的应力重分布特征;最后,对隧道进行超载试验,结合数据及现象分析,揭示了相交隧道合建结构的围岩破坏机理。研究结果表明：相交隧道在开挖贯通时,合建区域岩体因隧道开挖产生应力损失,会对已经开挖支护完的隧道造成轻微影响。隧道贯通加载时,相交隧道的破坏分为3个阶段：拱顶应力集中区沉降阶段、合建结构的破坏阶段和隧道洞口破坏阶段。具体表现：首先是上层隧道合建区域拱顶开始出现沉降,然后下层隧道出现底鼓,最后应力传播至边界,使得洞口上方垮塌。试验中采用NPR锚索对相交隧道进行支护,现象和数据表明,开挖阶段隧道合建区的沉降影响到NPR...     

坡面正交型隧道开挖时洞口边坡变形分析

隧道洞口段开挖对洞口段边坡的稳定性影响很大,采用FLAC3D对隧道开挖时洞口边坡的变形进行数值模拟分析。隧道开挖后对地表沉降影响较大范围为隧道拱顶外侧1倍洞径范围内,而在3倍洞径范围外几乎没有影响。在纵向方向,越接近隧道洞口其地表沉降越大。后开挖隧道对先开挖隧道上方地表沉降有较大影响。隧道开挖对隧道拱顶上方边坡影响最大,距离越远其影响越小。其影响以拱顶为中心对称分布。     

基坑开挖引起的隧道变形事故处理效果分析

临近地铁隧道的基坑开挖会对隧道造成影响,如果开挖控制不当,可能导致隧道变形过大,破坏结构安全性。以宁波地铁为背景,列举了基坑开挖造成的隧道变形发生后采取的应急抢险,并分析了相应措施的加固效果。经过验证,基坑回填结合隧道内架设钢支撑方案在本次事故中起到了较好的应急处理效果。基坑再次开挖至中板完成后,进行了支撑拆除及对受损管片的钢环加固,数据表明拆撑对管片收敛变形有一定影响,但钢环加固可以起到较好控制效果,并依此提出了支撑拆除与钢环加固施工顺序的相关建议。