搅拌桩施工引起邻近隧道变形的控制措施

为保护拟开挖基坑邻近的地铁隧道，需提前在隧道周围进行搅拌桩加固；但加固的同时会对周围土体产生扰动和变形，因此如何有效地控制搅拌桩施工引起的周围隧道变形成为急需解决的问题。本文结合实际工程，分析研究地铁隧道上方大面积加固深层搅拌桩引起的竖向位移后，提出控制连续成桩数量、隧道上方地基加固、优化打桩顺序、自动监测等控制隧道位移的方法。     

大面积深层搅拌桩施工考虑遮拦作用影响的研究

为了减小基坑开挖引起地铁隧道的位移,采用大面积深层搅拌桩进行加固,但加固施工时也会引起地铁隧道的隆起,需对其进行严格的控制。在此结合上海东方路下立交工程,提出了考虑遮拦作用的深层搅拌桩施工对邻近运营隧道变形的估算方法,并对实测结果与估算结果进行比较,同时提出了控制隧道隆起的措施。     

深层搅拌桩施工对邻近运营地铁隧道影响的研究

为了减少基坑开挖引起地铁隧道的位移,采用影响较小的大面积深层搅拌桩加固,但在变形要求控制十分严格的运营地铁隧道两侧进行深层搅拌桩施工会对隧道产生很大的影响。通过考虑隧道等效刚度,推导出深层搅拌桩施工对邻近隧道变形的计算方法,并将上海某工程实例的实测结果与计算结果进行比较,同时提出了控制隧道隆起的措施。     

黄土地区不同基坑卸载路径对近接运营地铁隧道位移的影响

基于数值模拟分析,研究黄土地区不同基坑卸载路径对近接运营地铁隧道位移的影响,并对比分析隔离桩+止水帷幕+土体搅拌桩、抗拔桩+土体注浆加固措施对隧道变形的控制效果。研究结果表明,不同卸载路径引起的基坑动态施工阶段隧道竖向位移存在差异,但累计竖向位移相差较小,隧道水平位移无明显差异;2种加固措施均可有效减小隧道竖向隆起,均对右线隧道水平位移无明显控制效果;隔离桩+止水帷幕+土体搅拌桩加固措施可制约左线隧道水平位移的发展。     

深层水泥土搅拌桩在运营地铁隧道上方加固中的应用

上海摩尔大厦基坑坑底采用大面积水泥土搅拌桩加固,本文结合该工程,探讨深层搅拌桩连续成桩数量、水泥浆液比重、施工顺序、施工搅拌速度对地铁运营隧道的影响,可供类似工程实践参考。     

近距离上穿运营地铁隧道的基坑明挖施工控制技术

结合上海东西通道跨越地铁二号线工程研究了地铁上方基坑明挖的施工控制技术。研究提出了基于时空效应和充分利用隧道抗弯刚度的弹钢琴式开挖方法,采用SMW工法施工基坑围护墙和分隔墙将基坑分为若干个小基坑,小基坑采用跳仓和分层开挖方式。结合大面积搅拌桩地基加固以及地铁隧道的隔离桩和抗拔桩等工程措施,完成了大型基坑明挖施工中对下方运营地铁的保护。测试结果表明,地铁隧道的隆起量完全控制在安全范围之内。     

大面积搅拌桩加固对隧道变形影响的施工控制技术

针对大面积三轴搅拌桩加固施工影响下的紧邻运营地铁隧道变形控制问题,结合背景工程研究了优化的施工工艺和控制技术。分析提出了通过控制施工顺序、浆液配比和施工速率等参数来优化搅拌桩施工工艺,并根据单桩施工和群桩施工的现场试验结果得到合理的施工参数。大面积施工的工程实践结果表明,地铁隧道结构的隆起量小于传统施工方法的影响,确保了运营地铁隧道的安全,可作为今后工程借鉴。     

隧道上方土体开挖对软基隧道结构影响规律分析

依托苏州轨道交通1号线工程,采用数值计算研究隧道上方基坑开挖对隧道结构受力、变形的影响规律,收集了软土地区18个隧道上方基坑开挖的案例,从残余土体高度、施工措施等方面与数值计算结果进行了对比分析。结果表明:隧道上方基坑开挖主要影响隧道竖向位移,表现为隆起变形;随基坑开挖深度的增加,隧道竖向变形不断增加,轴力不断减小,弯矩先减小后增大;在不考虑加固的情况下,残余土体高度是影响隧道竖向位移的重要因素,随着残余土体高度的增加,隧道竖向位移呈指数型下降;三轴搅拌桩加固、抗拔桩、分块施工是较为有效的隧道抗隆起措施。     

基坑开挖对下卧地铁隧道变形影响分析

对于地铁隧道上方开挖的基坑工程,如何控制下卧地铁隧道变形是上方基坑开挖的关键问题。以深圳景田某项目基坑为例,为控制下卧地铁隧道位移,上方基坑设计时采用了桩锚支护,局部采用角撑+排桩的形式进行开挖支护,施工中采取了封闭止水帷幕、分层分区开挖。有限元分析结果显示,上方基坑开挖引起的下卧地铁隧道产生的位移变形满足规范要求。     

强透水砂层运营地铁隧道正上方基坑施工关键技术

某运营地铁盾构隧道上半部分主要处于富水的中、粗砂强透水地层,由于垂直于隧道走向的两侧地下连续墙无法插入隔水地层,如何有效形成封闭的基坑止水体系,并实现运营地铁隧道的安全保护,是隧道正上方基坑施工的关键技术问题。通过对无法插入隔水地层的两侧地下连续墙外侧砂层实施冻结法以形成止水帷幕,隔断了基坑内、外侧的水力联系;通过采用三轴水泥土搅拌桩加固基底下方至隧道上方的砂层,控制地铁隧道位移,并加强基坑竖向止水效果。监测表明,运营地铁盾构隧道的最大位移量为-2.3mm,满足地铁安全保护要求。     

Protection of cement-soil reinforced regions for adjacent running tunnels during pit excavation

In pit excavation,cement is introduced into ground by deep mixing method to form an improved soil raft below final formation level to diminish deflection of retaining wall and effect on surrounding structure.Owning to complicated site conditions and improper workmanship,there are always some regions left untreated in the embedded improved soil raft.In this work,Several schemes of cement-soil mixed piles arrangement are modeled in order to discuss the effect of different cement-soil reinforced regions on protection for adjacent running tunnels.Finite element results show that:when lateral regions above tunnels are not enhanced by cement-soil mixed piles,effect of enlarging vertical enhanced regions around tunnels on diminishing lateral displacement of tunnel is really small;enhancing the lateral regions next to retaining wall is more effective in reducing the deflection of tunnel and retaining wall;uplifting of tunnel under the middle pit mainly depends on lateral reinforced regions and lateral displacements of retaining wall;as cement-soil mixed piles near retaining wall in east pit are removed during east pit excavation,effect of cement-soil mixed piles in east pit on reducing the final wall deflection can be neglected;upward shaft resistances are exerted along left side of diaphragm wall during excavation,which helps to reduce the wall deflection;positive effect of single-head cement-soil mixed piles in east pit is to decreasing the uplifting of soil inside east pit.Double-head cement-soil mixed piles arranged in"T"shape decrease the effect of east pit excavation on tunnels under middle pit apparently.     

邻近地铁隧道的软土深基坑变形实测分析

上海外滩596地块超深基坑紧邻地铁9号线区间隧道及一系列管线和建筑物。为控制基坑施工对周边环境(尤其地铁隧道)的影响,本项目设计采取分坑顺作、两墙合一地下连续墙、钢支撑轴力补偿体系、被动区加固、抽条分块开挖等系列措施。实测结果表明,远离地铁侧的地下连续墙最大变形为45.6 mm,邻近地铁侧地下连续墙最大变形为17.2 mm,邻近地铁隧道的最大隆起量为12.9 mm。所采用的设计方案满足了地铁的变形控制要求。     

地铁盾构隧道穿越对建筑物桩基础的影响分析

针对上海虹桥综合交通枢纽工程地铁2号线和10号线地铁盾构隧道穿越对西航站楼桩基础的影响问题,采用两阶段分析方法对盾构隧道穿越对建筑物桩基础的影响进行分析研究。分别采用简化分析方法和位移控制有限元方法,对单隧道工况和多隧道工况下盾构隧道穿越对PHC桩基础的影响进行分析。结合分析结果提出相关工程设计措施,采用位移控制有限元方法进行多隧道工况下考虑工程措施的影响分析,并在实际工程中应用。盾构隧道穿越过程的相关监测结果表明,盾构穿越对西航站楼基础结构的影响都在安全可控的范围内。     

盾构穿越引起的既有盾构隧道纵向变形研究

研究既有隧道在新建隧道穿越时产生的响应,提出一种能准确预测既有隧道位移的计算方法。采用目前国内较为先进的转动错台模型,在考虑施工因素的附加荷载作用下,运用最小势能原理对既有盾构隧道在新建隧道穿越时的结构变形进行了分析预测。并分别选取了3个工程实例对新建隧道在不同穿越工况下本文方法的预测准确性进行了验证。研究结果表明:本文方法计算值与实测值较为吻合,能计算出既有隧道的竖向位移、环间的错台量、转角和剪切力,进而判断既有隧道结构的安全状态;既有隧道发生沉降时管片以错台变形为主,转动变形占比较小(约30%)。     

拆复建桥桩对软土地层盾构隧道结构影响研究

以大直径桥桩紧邻既有地铁盾构隧道施工为研究背景,基于隧道病害调查和长期变形监测数据,分析典型河漫滩软土地区钻孔桩打、拔近接施工对盾构隧道衬砌环结构影响,并对钢护筒超前加固效果进行量化评估。结果表明:近距离桥桩拆复建工程在原隧道结构较大变形的基础上,进一步对结构病害产生不良影响,使得结构安全性储备降低,需要进行及时必要的修复性处理;淤泥质粉质黏土较其他地层内隧道受施工影响变形量更为显著;采取钢护筒措施可减少隧道62.5%位移变形量、42.9%横断面收敛变形量。     

盾构隧道叠交施工引起的土层位移场分布规律

考虑盾构隧道叠交施工之间的相互影响,应用边界单元法对相邻隧道开挖过程中的三种典型叠交位置关系,引起的地层位移场分布规律及相互影响进行分析。分析结果表明:单条隧道开挖引起的地表最大沉降值出现在隧道轴线的正上方,而两左右或上下相邻隧道开挖的地表及土层内部的最大沉降值则出现在两隧道的纵轴线之间,且偏向上方埋深较浅的隧道。隧道开挖引起的地层深层与浅层变形趋势是一致的,但在两隧道轴线上方深层土体的沉降要远比浅层土体大。叠交隧道的埋深及其相对空间位置关系对土层的位移场有较大的影响。     

Analytical solution for tunnelling-induced ground movement in clays

Elastic solutions are presented to predict the tunnelling-induced undrained ground movements for shallow and deep circular tunnels in soft ground, by imposing the oval-shaped ground deformation pattern as the boundary condition of the displacement around the tunnel opening. The gap parameter is used to describe the displacement at the opening. The difference between uniform radial and oval-shaped ground deformation patterns on ground deformations is investigated and different definitions for ground loss are discussed. The applicability of the proposed analytical solutions is checked with five case studies. Generally good agreement of the predicted ground deformations can be seen with field observations for tunnels in uniform clay.     

桩基沉降引起地铁隧道位移的治理

桩基沉降容易引起临近地铁隧道的位移。上海地铁一、二号线沿线高层建筑较多,一些建筑物地基与地铁隧道相距较近,桩基下沉可引起邻近地铁隧道的位移。为此可采取如加长工程桩、设置遮拦桩和跟踪注浆法等保护措施。