地铁盾构隧道近距离上穿既有线路纵向变形计算方法

针对新建地铁盾构隧道近距离上穿施工引发运营地铁线路不均匀变形问题,将既有线盾构管片视为一系列位于Pasternak基础上由拉伸弹簧、压缩弹簧和剪切弹簧连接的弹性地基短梁,考虑了管片间转动效应和剪切效应以及管片与土体相互作用,建立了基于Mindlin理论的新建盾构隧道施工引起的附加应力以及基于最小势能原理的既有隧道纵向变形的计算方法。结合实测数据与已有方法对比,验证了方法的适用性,并根据工程实例,采用该方法对影响纵向变形的管片连接、土体力学参数、新线与既有线相对位置参数及加固效果进行了分析。结果表明：新建隧道施工至上穿部位时摩擦力f和注浆压力p对既有隧道变形影响较大,穿越既有隧道后纵向变形主要受卸荷附加应力F影响;随着管片间剪切刚度ks、抗拉刚度k T增大,既有线路隆起变形减小,其中ks影响相对较大,工程中可从增强ks和kT的角度控制隧道变形;环形支撑加固措施能有效控制既有线纵向变形,且环间距1.5 m、交叉点左右各3～5环可取得良好效果。     

新建盾构隧道近距离侧穿既有隧道相互影响分析

为探究新建盾构隧道近距离侧穿既有隧道的相互影响,以武汉市轨道交通5号线盾构施工平行侧穿既有2号线区间工程为背景,使用FLAC3D软件建立了盾构隧道与既有隧道的数值模型,研究新建盾构隧道施工对既有隧道变形的影响规律,分析新建盾构隧道在列车动荷载作用下的拱顶变形特点,并结合现场监测数据进行了验证。研究结果表明:距离盾构开挖掌子面越近,既有隧道拱顶的变形速率越大,反之变形速率较平缓;既有隧道两侧水平变形呈现向隧道内凸的趋势,且靠近盾构隧道一侧的变形量远大于对侧,但两者变形量均在预警值范围内;盾构开挖时会引起既有隧道靠近盾构隧道一侧的水平变形增大,并在后续注浆步骤完成后略微减小,随后维持稳定;新建盾构隧道在既有地铁列车动荷载作用下拱顶变形量变化较小。     

北京地铁工程邻近桥桩施工风险评估及控制对策探讨

探讨了北京地铁工程邻近桥梁施工风险等级划分应考虑的因素和风险等级划分方法,建议以桥基与地铁工程开挖影响破裂面的位置关系和桥基与地铁工程的水平距离作为主要依据,确定桥梁邻近等级。在此基础上,综合考虑桥梁现状质量,确定邻近桥梁的施工风险等级,并对不同的风险等级给出了相应的邻近桥梁基础加固保护对策,从而形成了对邻近桥梁的控制与保护技术程序,最后通过一个工程实例介绍了对邻近桥桩的评估及处理。     

盾构近距离穿越施工对已运营隧道的扰动影响分析

基于盾构施工对周围土体及构筑物的扰动影响机理,通过实测数据对盾构近距离穿越扰动影响问题进行了定量分析,并讨论了运营隧道对各盾构施工参数的敏感性.研究结果表明盾构穿越对已建地铁隧道的扰动影响主要以隧道的竖向位移为主.随着盾构推进,隧道结构纵向上呈波浪状,其隆起峰值不断沿推进方向移动.盾尾后隧道段受盾构穿越的影响显著,但隆起峰值始终位于盾尾后.     

地铁盾构隧道下穿京津城际高速铁路影响分析

以北京地铁14号线马家堡东路站–永定门外大街站盾构区间隧道为背景,对隧道施工中的特级风险源--区间下穿京津城际铁路段的施工过程进行了三维仿真数值模拟。京津城际列车最大时速可达350 km/h,两轨面间的差异沉降不得大于5 mm,对地铁下穿段的施工提出了较高要求。数值模拟的计算结果表明,通过对下穿段一定范围内的土体进行注浆加固可以有效控制盾构隧道施工引起的既有铁路纵向和横向沉降及不均匀沉降,从而保证既有铁路安全运营不受影响;同时,计算获得的管片后注浆参数及盾构机内土舱压力为隧道设计、施工提供了重要的参考依据。     

北京地铁浅埋暗挖施工对既有桥桩的影响分析

在隧道施工影响下,建（构）筑物的上部结构及其桩基础、地层、隧道施工四者处于一个共同作用的完整体系中,每一部分的工作状态都是四者协同工作、相互影响的结果。因此,应综合考虑各影响因素。首先,岩土体是隧道与桩基相互作用的重要媒介。地铁隧道浅埋暗挖施工时必然扰动地层,地层将施工产生的变形传递到临近桩基导致桩基承载力的降低,荷载变化通过桩基向上传递使上部结构产生沉降和变形。当变形超过一定程度时,将影响上部结构的正常使用和安全。因此,在施工影响下,对既有桩基进行分析和控制以确保上部结构的安全是隧道施工穿越既有桩基的关键。在对上部结构-桩基-地层-隧道施工四者相互作用关系、桩基变形机制以及注浆加固机制进行详细论述的基础上,采用2D－Sigma有限元软件模拟北京地铁5号线雍和宫站－和平里北街站区间过桥段浅埋暗挖施工对既有桩基的影响,得出桩基变形的一般规律。同时比较分析注浆前后桩基的不同响应,提出注浆加固地层的必要性及相关的工艺参数。最后,将桩基变形的预测结果与现场实测结果进行对比分析,两者规律基本一致。研究表明,注浆加固地层对减小桩基变形、确保上部结构安全是非常有效的,这将对以后的地铁施工具有指导作用。     

武汉地铁三号线土层盾构开挖引起的地表沉降研究

为分析隧道盾构开挖引起的地表沉降规律,本文以武汉地铁三号线为工程背景,采用现场监测和数值模拟计算相结合的方法,综合分析了土质地层盾构开挖时隧道的纵向、横向地表沉降特征,探讨了不同注浆半径条件下地表沉降变化规律,结果表明:数值计算结果与现场监测数据相吻合;开挖过程中盾首上方地表沉降迅速,盾构穿过后沉降减缓,注浆后回弹,最终趋于平稳;隧道拱顶沉降值最大,平均沉降值约40 mm,离隧道轴线越远沉降值越小,形成沉陷槽,沉陷槽宽度约30 m;注浆半径越大,沉降值越小,施工时可根据技术要求和经济条件选择最优注浆半径。     

强岩溶地区盾构隧道注浆处理方案设计

岩溶地质对地铁隧道施工存在不利影响,会带来安全隐患并增加施工难度。基于南京至句容城际轨道工程勘测资料对区间内溶洞进行分类,总结类似强岩溶地层处理经验后提出相应处理原则,采用三维有限元模拟确定岩溶处理范围,并提出相应岩溶处理措施：采用袖阀管注浆对隧道外轮廓起3 m内溶洞进行处理;其孔位布设遵循探至溶洞边界的原则,周边孔选取水泥-水玻璃双浆液,中央孔选取纯水泥浆;将注浆压力与注浆量作为终注指标并采用钻孔取心法对注浆效果进行检验使其满足强度、密实度与渗透性要求。现场钻孔取心发现,处理后的心样完整连续,水泥-土混合物密实,验证了本方案的可行性。     

川藏铁路某特大桥成都侧岸坡工程地质特征及稳定性评价

拟建的川藏铁路某特大桥是一座重要的控制性桥梁,其桥址区的地质安全风险评价具有重要的工程意义。该特大桥成都侧岸坡三面临空,海拔高差大,岩性复杂多变,岩体结构和完整性差,风化卸荷强烈,浅表部危岩体发育,调查表明成都岸八曲侧斜坡曾发生较大规模顺层岩质崩滑。采用遥感解译、剖面测量及稳定性计算等技术方法,调查成都侧岸坡地形地貌、地层岩性、结构面发育及变形破坏等特征,分析评价特大桥成都岸八曲侧顺层岩质斜坡稳定性。结果表明:天然和暴雨工况下,斜坡稳定系数大于1.1;强震（PGA>0.3 g）工况下,斜坡稳定系数小于1.0,可能出现局部或整体失稳破坏。建议在清除斜坡表部危岩体的基础上,进一步深入研究八曲侧顺层岩质斜坡未来可能出现的变形破坏范围和程度,提出针对性工程防治措施建议。     

注浆治理铁路高路基沉陷病害效果及提高注浆质量的探讨

针对京九铁路线衡水工务段局部高路基及桥（涵）台背后高路基出现程度不等的沉陷病害,近2年对该线选择性地进行了约5000延米的静压注浆和重力注浆加固处理,受铁路行车对线轨允许水平沉浮限制,多数高路基注浆量基本正常,但也有局部呈注浆量不足现象。其规律是桥涵台背、护锥体及部分频繁发生塌陷的高路基段注浆量很大,注浆效果良好,基本解决了后续严重再沉陷病害问题;而注浆量很小的高路基段仍需进一步研究工艺措施,增加注入合理的浆量,以彻底治理沉陷病害。     

Analysis of Construction Impact of a Large Diameter Shield Tunneling Side-Crossing Viaduct Pile Foundations in Short Distance

Geotechnical and Geological Engineering - The construction of shield tunneling through pile foundation will cause additional deformation and internal force of pile foundation, which will affect the...     

高速铁路浅埋大跨度隧道下穿公路施工安全性分析

成都至贵阳客运专线南厂沟浅埋大跨度隧道下穿公路,重载车辆繁多,对隧道施工安全及道路行车安全造成威胁。采用FLAC3D软件分别对无行车条件下和行车荷载作用下施工过程进行了数值模拟,对比分析了两种工况下的受力及变形,结果表明,行车荷载对该隧道施工影响较小。下穿施工过程及监测数据分析表明,南厂沟隧道下穿公路数值模拟是合理的,为顺利施工提供了有益指导。     

建筑物增层改造基础加固中锚杆静压桩穿越砂层技术方案比选

在杭州天工艺苑增层改造基础加固中，采用锚杆静压桩，由于浅部有厚达8～12m的砂质粉土层，无法直接压入钢筋混凝土管桩，通过试桩，比选出可行的技术方案。介绍了各种技术方案的试桩情况，分析了成败原因。     

Study on Critical Safety Distance Between the Shield Tunnel and Front Fault Fracture Zone in Urban Metro

Geotechnical and Geological Engineering - This article examines the tunneling process for constructing subway shields in cities aiming at preventing the risk of water and mud inrush in fault...     

宜万铁路齐岳山隧道地质水平钻探应用技术

前地质探测是隧道安全施工的重要保障，水平钻探技术具有直接和准确的特点，因此快速水平钻探技术成为超前地质探测的主要手段之一。以宜万铁路齐岳山隧道为背景，研究了隧道施工过程中快速水平钻探的点位选择、钻进工艺、数据处理等技术，探讨了快速水平钻探与其他探测手段的配合方法。     

复合锚杆桩在加固铁路地道桥台工程中的应用

某铁路地道桥改造工程位于7区内,设计将原有桥台基础由8m×4.5m扩延为10m×6.5m,为此共设计复合锚杆135根,长度10m,孔径150mm.每根复合锚杆桩安装三根注浆管,进行3次注浆,注浆压力分别为0.4～0.5MPa,1.0～1.5MPa及1.5～2.0MPa;浆液水灰比分别为0.5∶1,0.75∶1,0.75∶1;同时3次注浆间隔也有差异.经测试,工程质量达到设计要求,经过近一年的使用及观测,沉降远小于预测值.     

Blast-resistant Analysis for a Tunnel Passing Beneath Taipei Shongsan Airport–a Parametric Study

This paper covers the blast-resistant analysis for a tunnel passing beneath Taipei Shongsan airport. It briefly discusses the overall analysis process to obtain the maximum lining thrust caused by a bomb explosion for use in the structural lining design. Because there have not been any established common standards or practices governing the design of such a structure, a series of parametric studies have been carried out in order to evaluate the significance and sensitivity of several parameters on the lining thrust. The parameters evaluated are: intensity of blast loading, size of crater, dynamic undrained shear strength, dynamic Young’s modulus, and soil-damping ratio. It was concluded that a designer should adopt dynamic soil parameters, obtained from good ground investigation and soil testing, as favorable dynamic soil properties can result in a more economical analysis. For parameters (e.g. bomb type) that are beyond the control of the designer, an additional protective layer over the tunnel structure may be considered in order to minimize the impact of the explosion, instead of designing a more costly rigid structure.     

盾构法隧道开挖卸荷回弹试验研究

本文以上海某盾构法隧道开挖为例,根据原状土卸载应力路径下的回弹试验结果,探讨了土体在卸荷状态下的变形特性,并对盾构法隧道开挖卸荷影响深度进行了初步分析探讨。     

南水北调中线一期工程下穿京九铁路隧道工程设计

文章详细介绍了下穿隧道的明挖段、暗挖段的工程措施,对京九铁路路基、轨道的加固措施以及监控量测的方法.为日后类似工程提供一定的设计、施工经验.     

铁路大桥基础加固嵌岩钻孔灌注桩的施工

在丰沙铁路线35号桥桥墩基础加固工程中，根据行车铁路大桥对钻孔灌注桩施工的机械震动和裸孔量的技术要求，确定了采用回转式钻孔工法和施工顺序。根据工程地质条件确定采用双液压浆造壁及锥底滚刀钻头钻进成孔的关键工艺，解决了老桥基钻遇各种障碍物的判断和顺利钻透的难题，采用优质高粘度泥浆护壁除渣，取得了良好的工程效果。