隧道盾构施工对地面建筑影响分析

文章结合某隧道施工工程,研究分析盾构施工对地面五层规则框架式老旧砖混建筑结构的受力与变形情况,利用ANSYS创建三维地面建筑结构、地层和隧道一体化模型,研究在单线盾构推进过程中地面砖混建筑结构的差异沉降以及墙、板的应力与沉降的变化规律。     

隧道下穿既有线沉降控制技术

目前国内大城市地铁隧道常采用浅埋暗挖法施工。通过对北京地铁15号线清华东站站后折返线区间隧道近距离下穿既有地铁13号线及京包铁路施工过程的沉降控制,分析总结了大断面暗挖隧道下穿既有线施工沉降控制技术。下穿隧道采用浅埋暗挖双侧壁导坑法施工,为保证下穿期间既有地铁13号线桥桩的稳定,下穿隧道采用全断面注浆加固,地面进行深孔注浆加固措施,有效控制了施工对既有线沉降的影响,可为今后类似工程提供借鉴和可行的风险源控制措施。     

模架法在大断面地铁隧道施工中的应用

在城市地铁隧道的施工中,通常采用CD、CRD或双侧壁导坑法施工,二衬施工时需拆除临时支护结构,可能引起隧道变形开裂、地层过大沉降等不良后果.石家庄地铁一号线项目,采用满堂脚手架+钢拱架+钢模板支撑体系施做大断面二衬结构,较台车施做二衬结构相比,降低了施工机械购买成本,加快了施工进度,降低了大断面的变形和地面沉降、对类似工程具有借鉴意义.     

地铁竖井施工对周边建筑影响及加固措施

竖井施工不可避免扰动地层,引起地铁隧道周边建筑物沉降,影响其安全和正常使用。结合某地铁区间隧道,分析竖井施工引起的周边建筑物的变形特点、原因及规律。以邻近某建筑为例,提出开挖掌子面进行全断面封闭措施;隧道内超前深孔帷幕注浆;隧道台阶法开挖及时进行支护,并向初期支护背后注浆回填、径向注浆以及地面注浆加固技术措施,对建筑物...     

铁路软弱围岩隧道施工安全风险管理技术与实践

铁路大断面软弱围岩隧道施工具有隐蔽性、施工周期长、施工技术复杂性、地层条件不可预见性、周围环境的不确定性等显著特点,加大了隧道施工安全风险管理的难度.以新建贵广铁路客运专线软弱地质围岩隧道为工程实例,重点论述了铁路大断面软弱地质围岩隧道施工安全风险的主要特点及预控措施,通过对软弱地质围岩大断面隧道施工安全潜在风险的分析...     

复杂地层隧道施工预支护工艺研究与数值验证

目前,我国地铁隧道施工引起地表沉降对地面建筑物的有害影响问题极为严重,特别是遇到含水砂层这样复杂地层情况下,地表沉降将会更大,对建筑物有害影响更重.因此,寻求并实施行之有效的隧道加固措施尤为重要.以青岛地铁一期工程(3号线)河河区间隧道为工程背景,首先优选了全断面注浆与大管棚预支护联合施工工艺;然后,采用MIDAS-GTS二维平面应变弹塑性非线性方法模拟了全断面注浆与大管棚预支护相结合条件下饱水砾砂层隧道施工引起的地层位移效应,获得了地表沉降的分布规律,由此分析了全断面注浆与大管棚预支护联合施工工艺对饱水砾砂层隧道施工引起地面沉降控制的效果,并利用现场监测验证了其实效性与可行性,对青岛地铁后续类似工程的施工具有重要参考价值.     

广州轨道交通L8北延伸段某盾构隧道区间地表沉降实测分析

依托广州轨道交通L8北延伸段石亭和亭白区间隧道施工过程中地表沉降实测数据,通过曲线拟合等方法探究隧道施工过程地表沉降规律。利用PECK公式对典型监测断面地表沉降数据进行分析,对最大地表沉降量、沉降槽宽度等特征参数进行统计。通过对比研究不同地层条件下地表沉降规律,对地表沉降量与穿越地层及上覆地层条件的关联性进行分析。研究结果表明,隧道穿越地层条件对地表沉降影响程度显著,而上覆地层条件对地表沉降影响有限。因此,隧道施工过程中需尤其关注穿越地层条件,采取合适的掘进控制措施、监测预警方案以保证地面建筑物和道路安全。     

地铁大断面隧道砂卵石地层深孔注浆施工技术

北京地铁昌平线08标段区间右线大断面隧道全长215.254 m,为单拱大跨双线断面结构,开挖净跨11.4 m。通过多方案比选后确定采用WSS深孔注浆施工技术进行地层加固,取得了良好的效果,由此总结出一套大断面隧道在砂卵石地层中施工时的深孔注浆加固技术。     

穿越沿海回填区域地铁隧道施工技术

某地铁暗挖法区间隧道处于早年沿海城市海边回填区域,其地层结构具有典型的"上软下硬"特点,地下水十分丰富,地面建筑密集繁杂。施工中将如何控制地下水危害,预防隧道土体坍塌、地表沉降,减少爆破对周边环境的扰动作为施工控制要点。通过干扰降水,地表注浆导管柱加固,洞内全断面前进式注浆,环向分次控制爆破等新技术措施,达到安全快速施工目的。     

后退式注浆在隧道穿越不良地质中的应用

北京地铁10号线二期宋家庄站至石榴庄站区间隧道。穿越污水管断裂区域及隧道拱顶富水粉细砂层,施工中采用后退式注浆进行全断面、半断面和径向深孔注浆,对掌子面和拱顶范围地层进行注浆加固,减少了开挖风险,保证了地面道路及建筑物的沉降在允许范围内。     

大断面顶管通道近接穿越下覆既有地铁隧道数值模拟与现场试验

南京某地下步行通道采用非开挖顶管法施工,顶管近距离穿越既有地铁区间隧道及城市主干道。为了保证隧道及主干道安全,施工前建立三维有限元计算模型,模拟施工全过程,预测施工可能引起的隧道及地表变形。根据数值模拟结果提出针对性控制措施,并制定合理的监测方案,分别对隧道竖向位移、水平位移、径向收敛和地表隆沉进行监测。基于监测数据分析隧道及地表变形规律,明确顶管施工期间隧道及地表变形的3个不同发展阶段。研究表明:隧道竖向位移主要表现为隆起,由通道内出土卸荷所引起,工作井基坑开挖对其影响几乎可以忽略;顶管施工过程中,下覆隧道竖向位移先后经历了初始下沉、隆起增强和隆起稳定3个阶段,地表竖向位移先后经历了隆起增强、隆起减弱和沉降3个阶段;同一监测断面内,地表最大沉降位于通道中心轴线上方,距离通道越远沉降越小;采用微欠挖工艺有效控制了隧道最终隆起和地表最终沉降。     

盾构隧道扩建地铁车站地表沉降预测及分析

广州市轨道交通6#线东山口站左线站台隧道采用盾构先行过站后扩挖方案修建,地面环境复杂,且建筑物桩基所处地层含水量高、孔隙比大,盾构隧道扩挖施工易引起较大地面沉降。应用数值模拟方法对扩挖施工诱发地层失水引起的地表沉降以及现场扩挖施工变形控制措施的实施效果进行预测,并且运用叠加原理将得到的最终地表沉降与实测数据进行对比分析。结果显示：地层失水沉降及扩挖施工沉降比例为2∶3;盾构隧道台阶法扩挖上台阶施工地表沉降量较大,两台阶两部与两台阶四部扩挖法地表沉降差别不大,盾构扩挖法修建左线站台隧道最大地表沉降为右线CRD法站台隧道的65%;拱部大管棚、袖阀管注浆复合超前预支护增加了地表沉降槽宽度,减小了地表沉降量及倾斜;盾构轴线偏移方案减小了围岩塑形区范围,更好地发挥拱部超前预支护的效果。     

既有地铁荷载对北京地下直径线 开挖地表沉降影响

 利用FLAC3D商业有限差分数值模拟软件,对北京站—北京西站地下直径线开挖可能引起的地表沉降进行研究。根据地质勘探资料,选取洞桩法施工段的典型断面,建立计算模型,计算条件考虑已有地铁荷载对该段开挖的影响,按照施工组织情况,设计相应的计算工况。根据计算结果,对既有环线地铁荷载影响下的隧道施工引起的地表变形进行分析,研究隧道、既有地铁、地表沉降变形三者之间的关系和变化规律,同时也验证直径线工法的可行性,为其后续施工及具体工法改进提供了数据支持和参考。     

广州地铁四号线车黄区间盾构施工参数优化与地表沉降控制

为提高盾构隧道施工技术水平,控制地表沉降,本文以广州地铁四号线北延段车陂至南村站区间盾构隧道工程为背景,分析了盾构隧道引起地表沉降的主要施工参数并进行了相关的优化,通过分析地表沉降的时间规律,研究提出了控制盾构掌子面、盾体通过和盾尾脱出时三个阶段地表沉降的可行技术工艺。     

盾构隧道下穿既有隧道地面变形分析

以郑州地铁工程为背景,研究盾构隧道下穿既有隧道引起的地表变形。基于地层沉降经验公式——Peck公式的预测结果,结合施工现场监测数据分析结果,将两者进行对比,从而得到地表沉降监测断面的累计沉降曲线,与Peck经验公式计算得到的沉降槽曲线变化规律相同,符合地表沉降变形规律,即微小沉降阶段、急剧沉降阶段、缓慢沉降阶段、沉降稳定阶段。可以通过该理论预测更好地控制隧道沉降和收敛变形,保持均衡、连续的盾构推进,减少因盾构停顿造成的地面、隧道沉降。     

Effects of twin tunnels construction beneath existing shield-driven twin tunnels

This paper presents a case of closely spaced twin tunnels excavated beneath other closely spaced existing twin tunnels in Beijing, China. The existing twin tunnels were previously built by the shield method while the new twin tunnels were excavated by the shallow tunnelling method. The settlements of the existing tunnels and the ground surfaces associated with the new tunnels construction were systematically monitored. A superposition method is adopted to describe the settlement profiles of both the existing tunnels and the ground surfaces under the influence of the new twin tunnels construction below. A satisfactory match between the proposed fitting curves and the measured settlement data of both the existing tunnels and the ground surfaces is obtained. As shown in a particular monitoring cross-section, the settlement profile shapes for the existing tunnel and the ground surface are different. The settlement profile of the existing structure displays a “W” shape while the ground surface settlement profile displays a “U” shape. It is also found that due to the flexibility of the segmental lining, the ground losses obtained from the existing tunnel level and the ground surface level in the same monitoring cross-section are nearly the same.     

浅埋暗挖隧道施工性态的数值模拟与分析

地铁隧道施工中,隧道开挖程序、施作的步骤对隧道稳定性及地表沉降影响显著。北京地铁10号线某标段浅埋单洞双层隧道,是出入口通道与车站中洞、旁边单层侧洞相接的暗挖部分,单、双层转换,初支结构形式和施工都很复杂。目前国内外对单洞双层隧道分析较少,与车站和通道相连接的这种单洞双层隧道比较短,对它的分析往往被忽视。对采用3层6导洞的CRD工法施工的这种浅埋单洞双层隧道的施工性态进行数值模拟,分析该区域隧道施工引起的地表沉降,探索一次性开挖成洞及隧道分步开挖引起的地表沉降槽的变化形态,拱顶沉降及拱顶主应力的变化规律。数值分析表明:施工工序不同使隧道的偏挖引起的沉降槽向未开挖一侧偏移,此过程中地层最大沉降并不发生在隧道中线处,而是完成全部开挖,地层变形稳定后,其累计沉降最大值位于隧道中线处。隧道开挖衬砌完全施作后,地表沉降变化不大,但是后续开挖步引起的结构内力应予以重视,尤其对于中隔壁支撑及拱底衬砌的支护,要及时施作拱底二次衬砌。研究结果为单洞双层隧道分步施工控制地表变形和洞周位移提供参考依据。     

软土地层咬合桩成桩施工引起的邻近建筑沉降分析

以某轨道交通深基坑工程中钻孔咬合桩挡土结构为背景工程,针对软土地区咬合桩成桩施工引起邻近建筑沉降这一工程问题,对咬合桩的施工工艺流程及其对地层的扰动机理进行了分析,并结合成桩过程中的工程实测资料对成桩施工引起的临近建筑沉降规律进行了分析,提出了减少咬合桩施工引起的沉降、保护周围房屋建筑的措施。     

新建隧道斜交下穿既有盾构隧道的变形分析

随着轨道交通的迅猛发展,地铁隧道之间相互穿越不可避免,既有地铁结构随着新线施工的附加变形发展规律成为目前地下工程建设的热点问题。本文结合北京某浅埋暗挖法隧道斜交下穿既有盾构隧道工程的施工和监测,分析了斜交下穿施工各阶段既有盾构隧道的变形规律,提出既有盾构隧道沉降理论公式,并且基于提出的理论公式及沉降实测数据进行拟合分析,得到既有盾构隧道沉降曲线的地层损失率为0.013%～0.948%,基本处于天然地层数值范围内的较低水平。增大拱脚受力面积的施工辅助措施对控制地层损失率有一定作用,既有盾构隧道沉降槽宽度参数为1.13～16.96,远大于天然地层数值,根据拟合值及以往地层经验参数给出穿越各阶段既有盾构隧道的沉降公式的相关参数的建议值。通过监测数据分析发现,穿越施工既有盾构隧道变形以沉降为主,呈现“双凹槽状”纵向柔性变形特征,且主要发生在上台阶穿越施工期间,水平位移相对较小,盾构隧道椭圆度变化与竖向净距有一定关系。