既有地铁车站结构安全性评估方法研究

运用有限元程序及有限差分程序研究了新建地下风险工程对既有地铁车站结构的影响。结合既有车站双层风道与西南出入口结构之间的新建3号联络通道施工引起的位移分析,阐述了不同数值方法用于近接工程施工安全性评估的特点,并检算既有结构的承载力,结合既有结构现状调查结果,给出评估结论及推荐施工控制指标：地表沉降不超过7 mm,地表隆起不超过8 mm;车站底板隆起位移控制在7 mm以内,沉降缝两侧结构隆起位移差控制在2 mm以内;轨道的隆起位移不超过5.8 mm,轨道水平不超过±0.6 mm。在上述位移控制指标范围内,得出新建隧道施工后既有地铁结构是安全的。     

大直径盾构隧道扩挖地铁车站的力学性能研究

日益复杂的地铁建设环境使得地铁线路布置困难、施工风险加大,同时对施工方法也提出了更为严格的要求。采用大直径盾构建造地铁单洞双线区间并在盾构隧道基础上小规模扩挖形成车站是解决复杂环境下地铁建设的一种新思路。以北京地铁14号线高家园站为背景,提出了在外径10 m的大直径盾构隧道基础上采用CRD(Cross Diaphragm)法扩挖地铁车站的两种方案,利用“地层-结构”相互作用有限元法模拟了车站扩挖施工过程,研究了结构体系的受力转换规律。结果表明：在扩挖施工中,结构受力转换频繁;结构体系的最大轴向应力位置由管片环转移到初期支护,最大剪应力位置转移到封顶块管片;管片环由受压状态为主转向受剪状态为主,初期支护、中隔板、梁柱及临时支撑以受压状态为主;封顶块管片和顶梁上部翼缘处的应力较大,应对这些位置进行加强处理。     

地铁车站主体结构渗漏及堵漏

地铁工程建设中，结构渗漏的堵漏工作非常重要，实际施工十分复杂，对整个工程质量有重大影响。该文总结了长期项目施工中的有效经验，并以某车站主体结构工程为例，详细介绍了该车站主体结构自防水设计及施工工艺，对结构渗漏的原因及具体的堵漏施工方法进行了探讨。     

城市地铁复杂洞群浅埋暗挖法施工技术

通过北京地铁“复八”线王府井－东单区间隧道工程的施工实践，对松散含水地质条件下的大跨度复杂洞群浅埋暗挖施工技术进行了总结与分析，提出了施工方案的5条优选原则，给出了超前开挖支护、洞群系统开挖支护的具体操作步骤和参数，可供类似地下工程参考。     

北京地铁在国内首次实施单拱大跨度双侧洞法浅埋暗挖

国内利用浅埋暗挖法修建大跨度地铁站，目前一般采用的方法有：中洞法、侧洞法和洞柱法。其结构形式多为三拱两柱。这种传统的修建方法，由于其初次结构形式由三个拱形结构交合构成，在运行中发现其汇交部位的防水问题愈来愈成为影响地铁正常运营的关键问题。北京地铁五号线08标张自忠路站，首次在国内成功开发并实施了单拱大跨双侧洞法浅埋暗挖地铁车站，并形成了一整套关键技术，开拓丰富了采用浅埋暗挖法修建地铁车站或大断面隧道的应用领域。     

扩挖盾构隧道建成两连拱地铁车站模型试验

采用模型试验进行了扩挖盾构隧道建成两连拱隧道地铁车站的施工方案研究,重点研究扩挖施工的可行性和地层位移规律。同时,采用有限差分法进行了扩挖施工全过程二维数值模拟对比分析。结果表明,采用中导洞法扩挖建成两连拱隧道地铁车站的施工方案是可行的,但需进行拱脚和拱顶加固。施工完成后地层竖向位移场呈U型分布,随着加固地层力学参数的提高,地层位移减小,拱脚加固能够有效地减小地层位移。地表沉降曲线为近似正态分布,其宽度为3倍的车站结构总宽度。     

水位回升对浅埋地下结构的影响及对策

在地下结构的诸种病害中，地下水的水位回升的危害最为严重。本文着重讨论地下水回升对浅埋地下结构的影响以及相应的对策，可供地下工程设计、施工和使用单位参考。     

深圳地铁科学馆车站的设计与施工技术

阐述和比较了地铁车站采用盖挖顺作、盖挖逆作和暗挖法的技术特点,阐明了深圳地铁科学馆站采用盖挖顺作法施工的关键技术,并对一种新型临时路面系统的设计与施工进行了详细的介绍.     

城市地铁复杂洞群浅埋暗挖法的有限元模拟

以北京地铁复-八线王府井至东单区间隧道的施工为例，论述了城市复杂洞群浅埋暗挖法的有限元模拟，应用三维有限元理论研究、分析了施工效应问题，并对复杂洞群系统施工工艺进行了优化，解决了一系列施工中的难题，取得了很好效益。     

西安地裂缝地段浅埋暗挖地铁隧道施工沉降规律

地裂缝是西安市最典型的地质灾害之一,地裂缝地段地铁隧道施工引起地层及地表沉降是较为突出的工程地质和岩土工程问题。文章以西安地铁六号线浅埋暗挖隧道穿过f8地裂缝为工程背景,基于有限元数值模拟,对地裂缝地段交叉中隔墙法(CRD工法)暗挖施工引起的地表沉降和隧道变形进行了分析。结果表明:暗挖施工引起的地表沉降随开挖进尺呈反S型曲线变化特征,地裂缝带上盘的开挖进尺影响范围大于下盘;隧道中心线地表沉降在地裂缝带出现错台且靠近上盘5 m处出现集中沉降区;地裂缝地段隧道暗挖施工对地表的影响区范围约为80 m即上盘约45 m、下盘约35 m,在此范围应考虑暗挖施工对附近地表建(构)筑物的影响;开挖过程中地裂缝带上盘沉降过程变长且大于下盘;地表横向变形曲线符合高斯分布,上盘沉降大于下盘,在上盘靠近地裂缝位置处地表沉降槽宽度、沉降量明显增大;距地裂缝带5 m处上盘拱顶出现最大沉降,其值为25 mm,而在地裂缝位置处拱底出现27 mm的隆起变形,拱顶和拱底变形在地裂缝带附近出现错台;地裂缝带隧道暗挖施工对拱顶、拱底影响区范围分别为50 m和55 m,靠近上盘地裂缝位置附近隧道暗挖施工衬砌应及时支护,防止土体塌落与隧道变形。研究结果可为西安地铁隧道穿越地裂缝带暗挖施工提供科学依据和技术指导。     

基于子结构法的地铁车站地震反应分析

对1995年日本阪神地震中地铁车站的破坏情况进行了调查,深入分析了地铁车站的地震破坏机理。采用二维子结构分析方法（SASSI2000）分别对水平向和竖向地震动作用下神户大开地铁车站的地震反应进行了数值模拟分析。在建模时把地铁车站上方的土体作为车站的附属结构,首先采用SHAKE91程序计算自由场土体的动剪切模量和阻尼比,在SASSI2000中不再考虑土体的非线性。将计算结果与1995年阪神地震中该车站的震害进行了详细地对比分析发现所得的地震反应规律与其震害完全吻合,其计算结果能够合理的解释神户大开地铁车站的各种震害现象。因此,对地下车站的抗震设计具有一定的参考价值和指导意义。     

邻近基坑开挖的运营地铁车站结构安全度分析

为保证既有地铁车站的正常运营和地下车站结构的安全,在邻近基坑开挖过程中就需要严格控制运营地铁车站结构的变形。结合上海某邻近基坑开挖的运营地铁车站,运用叠加原理,采用有限元荷载结构法和强制位移法,分别按照裂缝控制和强度控制来对车站标准段结构的稳定性及其允许变形进行分析和反算,为基坑施工提供车站结构变形的控制标准     

考虑饱和土的地铁车站结构非线性地震反应研究

饱和土广泛存在于自然界之中,将土体视为固－液二相介质,基于biot饱和土介质动力方程的u-p形式研究了反映饱和土无约束域能量辐射效应影响的等效黏弹性人工边界单元,基于地震波转化为作用于人工边界节点上等效荷载的方法实现了波动输入。采用算例验证了等效人工单元的精度。建立饱和土-地铁车站非线性有限元整体模型,分析了考虑双相介质饱和土的波动传播,对比了饱和土及单相土在地震作用下地铁车站的地震反应,并与振动台试验结果进行了比较,研究表明：地震作用下采用考虑多孔介质的特性分析地基土与单相固体介质相比更加合理。通过对车站结构关键构件的加速度、位移和内力等进行分析,研究了饱和土－地下结构相互作用体系的地震反应。     

城市地铁车站结构设计浅析

针对上海市轨道交通13号线一期工程华江路站,运用SAP2000有限元结构分析程序模拟计算各个工况下的结构内力,通过对车站主体结构模拟计算分析,得出合理的结构受力体系,保证地铁车站的安全稳定性。     

浅埋煤层覆岩结构稳定性数值模拟研究

以神东矿区大柳塔矿井1203综采工作面为例,运用适合分析岩层断裂和垮落的离散元数值模拟软件,建立了相应的数值分析模型,进行动态数值模拟计算。其结果揭示了浅埋煤层关键层结构变形破坏规律,给出了控制关键层切落失稳的开采高度为2 m,为神东矿区的保水开采和生态环境保护提供了重要的参考依据。     

软土地铁车站结构及隧道的三维地震响应分析

建立了软土地铁车站结构及相邻隧道的三维计算模型,研究了其三维地震响应规律,确定了结构的薄弱部位及地震荷载引起结构内力的增幅,分析了隧道对车站结构内力的影响。研究表明：①在距离车站结构端墙1.5倍车站结构横向宽度的横截面,可按平面应变问题分析;②车站结构受力较大的部位有：上柱上端与板结合处、底板跨边与侧墙结合处、底板中跨跨中及车站结构的前端墙;③地震荷载对柱端弯矩的影响最大;④区间隧道的存在削弱了车站结构前后端墙的整体抗震性能。研究成果可为地铁车站结构及隧道的抗震设计提供参考。     

地铁车站深基坑工程降水设计与研究

本文论述对象是郑州火车站复杂周边环境条件、复杂地质条件下的地铁深基坑降水工程。对地铁深基坑降水设计进行了基坑涌水量计算、单井涌水量计算、降水井数量计算、任意点地下水降深计算,并且采用反分析方法进一步反证和调整了降水井数量和分布,对降水井施工提出了技术要求。既保证了地铁深基坑正常施工,又达到了基坑周边建(构)筑物安全和正常使用的目的,可为类似工程降水设计及施工提供参考和借鉴。     

地铁车站结构振动台试验中传感器位置的优选

在对软土地铁车站结构进行振动台模型试验的过程中,对传感器设置位置的优选进行了研究,内容包括按三维问题的分析论证地铁车站结构在横向激振作用下的受力变形特征,据以确定可按平面应变问题进行分析的断面的分布范围及主观测断面的位置;按二维问题的分析论证地铁车站结构在横向激振作用下的变形趋势,据以确定观测断面上传感器设置的优选位置;以及在满足基本信息采集要求的前提下,对可供采用的信息采集通道进行优化分配的方法。成果对试验获得成功起到了保障作用,对同类试验也有参考价值。     

软土场地地铁车站结构地震反应特性振动台模型试验

作为地铁车站结构地震破坏机制大型振动台系列模型试验之一,开展了近、远场强地震动作用下软弱粉质黏土场地框架式地铁车站结构体系的大型振动台模型试验。测试分析了模型地基的加速度、孔压、地表震陷和模型结构的加速度、应变、水平位移反应等。结果表明：地震波在模型地基的传播过程中呈现出自下而上低频增大、高频减小的现象;强地震动作用下模型地基的基频明显降低,呈现出明显的低频聚集（放大）、高频滤波效应;模型地基的孔压比增长较小,在不同特性地震动作用下模型地基孔压比的发展过程存在较大的差异,并显示出显著的空间效应;近、远场地震动作用下模型地下结构的加速度反应存在明显差异,模型地下结构对软土地基地震动加速度反应的影响具有显著的空间效应;模型地下结构相对变形小、未出现明显上浮现象,地震动频谱特性对其侧墙的变形模式和大小存在显著的影响;模型结构中柱为地震损伤最严重部位;模型结构整体损伤情况较轻、处于非破坏状态。