浅埋暗挖地铁隧道施工中采用降水措施引起地表沉降分析

通过分析厦门轨道交通1号线城市广场站～塘边站区间地表降水引起的地层沉降数据,表明隧道降水施工对地表沉降的影响很大,在隧道周边存在对地表沉降敏感的建(构)筑物时应谨慎采取地表降水措施,建议优先采取洞内帷幕注浆止水方式。     

降水对桥基影响的三维渗流-应力耦合分析

近邻桥梁进行降水施工时,地层的固结变形导致桥梁基础变形,当桥梁的基础变形过过大时,可能危及桥梁的安全和正常运行.为了预测降水过程中桥梁基础的空间响应和评估其安全状态,建立三维非饱和渗流-应力耦合分析数学模型,同时,运用ABAQUS软件,建立地层、地下水、桥梁相互作用的三维有限元模型.采用直接耦合分析方法,对近邻桥基进行降水施工时的动态降水过程进行三维仿真模拟.模拟结果表明,水位下降10 m时,降水所引起的地表最大沉降值为21.37 mm,桥基的最大沉降值为19.56 mm,相邻桥基的差异沉降不到2 mm,表明降水期间桥基没有安全隐患,现有的降水方案是可行的.通过将沉降计算值与现场量测值比较分析,两者数据吻合较好,表明所提出的计算模型和分析方法是合理的,可为类似问题的研究提供了借鉴和参考.     

沈阳五爱隧道施工诱发地表沉降数值模拟分析

浅埋暗挖隧道施工引起的地层损失所导致的地表沉降预测和控制,是隧道工程领域重要的研究课题之一.作者以沈阳五爱隧道工程为例,运用有限差分软件FLAC3D建立三维数值模型,对比分析数值计算值与实测值,以及隧道埋深对地表沉降量的影响.研究表明:数值模拟计算的地表沉降量和现场实测值基本吻合,验证了所选取的土体计算参数、本构模型和边界条件的正确性.隧道埋深对隧施工的地表沉降影响较大.同时,得到了一些对其他类似工程地表沉降预测及控制的有益结论.     

浅埋暗挖法在下穿既有铁路线隧道施工中的应用研究

深圳某地铁隧道穿越既有铁路线路,为确保施工安全,保证既有线路的正常运营,基于沉降控制理论,采用有限元分析方法进行了不同浅埋暗挖施工工法的比选,同时依据施工对既有铁路运营影响的预测分析结果,确定了管棚支护和导管注浆两种合理的辅助施工方法,该研究结果可为同类工程设计和施工提供借鉴.     

浅埋暗挖大跨度矩型隧道地表沉降控制技术

主要介绍了深圳市中信地下商场工程项目中,浅埋暗挖大跨度矩形隧道控制地表沉降所采取的施工方法和技术措施。     

深基坑降水施工对地表沉降影响分析

天津站交通枢纽后广场基坑开挖面积大,水源补给充分,通过模拟计算和实测数据对比分析,总结出深基坑降水施工引起周围地表变形规律。研究结果表明:降水施工会对约45m范围内的土体均产生较大沉降影响;第三、四步降水主要引起地表沉降;降水施工引起墙后土体向基坑外侧位移,基坑开挖使墙后土体向基坑内侧位移。     

城市浅埋暗挖地铁隧道沉降控制与分析

按地面建筑物沉降、地面沉降变形的不同要求对沉降控制问题作出了分析,并对浅埋暗挖隧道地表、建筑沉降进行细致监测,阐述了在设计及施工浅埋暗挖地铁隧道时应注意的事项,以供类似工程参考。     

大跨度分岔隧道施工优化与地表沉降控制

为了探寻到能确保大跨度分岔隧道施工过程中使地表沉降控制在所要求的范围内的最优施工方案,首先采用数值模拟方法,对6种工法进行优化比选,初步确定工法1为最优工法,并在此基础上,对引起地表沉降变形显著增大的汇合段的开挖进行了进一步优化,提出了4步工法、5步工法、6步工法、7步工法和8步工法等5种方案,分析了因施工工序的不同而引起的地表沉降变形的规律,提出了8步工法为最优的方案,并对引起地表沉降突变的关键工序采取了相应的技术对策。     

降水对桥基影响的三维渗流–应力耦合分析

 近邻桥梁进行降水施工时，地层的固结变形导致桥梁基础变形，当桥梁的基础变形过过大时，可能危及桥梁的安全和正常运行。为了预测降水过程中桥梁基础的空间响应和评估其安全状态，建立三维非饱和渗流–应力耦合分析数学模型，同时，运用ABAQUS软件，建立地层、地下水、桥梁相互作用的三维有限元模型。采用直接耦合分析方法，对近邻桥基进行降水施工时的动态降水过程进行三维仿真模拟。模拟结果表明，水位下降10 m时，降水所引起的地表最大沉降值为21.37 mm，桥基的最大沉降值为19.56 mm，相邻桥基的差异沉降不到2 mm，表明降水期间桥基没有安全隐患，现有的降水方案是可行的。通过将沉降计算值与现场量测值比较分析，两者数据吻合较好，表明所提出的计算模型和分析方法是合理的，可为类似问题的研究提供了借鉴和参考。     

三维水-土耦合模型在深基坑降水计算中的应用

在广泛分析前人有关本课题研究资料的基础上，对三维水-土耦合模型在深基坑降水计算中的应用进行了研究，并以武汉市中山广场地下过街通道降水工程为例，对其降水过程进行了三维有限元计算。通过对该工程的三维有限元分析表明，三维数值模拟方法能够很好地模拟基坑降水中防渗帷幕、非均质和各向异性等一系列解析法难以处理的实际工程条件。因此，在深基坑降水及其引起地面沉降的计算中，运用数值模拟方法具有重要的现实意义。     

考虑应力场与渗流场耦合的尾矿坝非稳定渗流分析

根据尾矿坝形成的特点，进行考虑应力场与渗流场耦合的非稳定渗流分析。根据弹性力学和渗流理论提出了耦合问题的力学模型及其控制微分方程，然后导出这一问题的有限元计算公式及相应程序。在计算中首次导出了尾矿坝的渗透系数与应力场的关系式，并进行尾矿坝的非稳定渗流分析。工程实例计算结果表明，考虑耦合作用的影响，尾矿坝渗流场的总渗流量减小，而应力场的各应力分量的最大值增大。     

盾构法隧道施工引起的土体变形预测

 理论分析表明,不同土质条件下盾构法隧道施工引起的土体移动模型有区别。基于盾构法隧道统一土体移动模型,假定土体不排水,采用N. Loganathan等提出的研究方法,通过对Verriujt计算公式进行修正,推导得到盾构施工过程中由于土体损失引起的土体变形二维解,该方法适用于施工阶段。算例分析表明：所给出方法的计算结果与实测值较吻合,适用于从流塑～坚硬状态的所有黏性土。Loganathan公式只适用于流塑状态的黏性土,当土质较硬时,计算所得到的土体沉降要比实测值小;盾构施工引起的隧道上方土体沉降从地面向下呈非线性增大,在隧道顶部达到最大,离隧道越近,增长越快;隧道周围土体产生向隧道侧的水平位移,从地面向下逐渐增大,在略高于隧道轴线附近达到最大值,再逐渐减小直到0。离隧道越近,土体水平位移越大。     

三峡库区泄滩滑坡渗流场与应力场耦合分析

泄滩滑坡坡体从水力学特性来看为3层透水性较强的岩层(坡积物、滑坡堆积物和滑坡影响带)和2层透水性较弱的岩层(滑带和基岩)构成的互层状结构。以此为基础,进行了三峡库区蓄水至175m水平时泄滩滑坡的渗流场与应力场耦合分析,得出滑坡体内水头分布、滑带底面承受的浮托力分布以及各应力分量分布。可以看出,泄滩滑坡水力学特性上的这种互层状结构不利于滑坡体的稳定,耦合作用对渗流场的影响不大,但对应力场的影响较大。     

浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷分析及其控制

 防控地表塌陷特别是海床塌陷是浅埋暗挖海底隧道施工的关键问题之一，一旦发生海床塌陷，海水可能大量涌入隧道，将造成灾难性后果。因此，明确地表塌陷的发生机制、诱发因素和相应的控制措施是浅埋暗挖隧道包括海底隧道安全施工的重要保证。以深圳地铁一隧道施工引起的两次地表塌陷事故为工程背景，根据普氏平衡拱理论，对浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷进行深入的分析，明确地表塌陷的发生机制，并结合地层条件和施工情况给出了诱发地表塌陷的原因，在此基础上提出相应的控制技术，并在隧道后续施工中得到应用，取得了理想的控制效果。研究结果表明，严格按照浅埋暗挖法的基本原理和技术要点进行隧道施工，可以有效地避免地表塌陷事故的发生。研究成果对浅埋暗挖城市地铁隧道和海底隧道等类似工程施工预防地表塌陷具有一定的指导意义。     

压气新奥法隧道施工中的渗流分析

在各种隧道施工过程中，根据新奥法基本原理，所采用的施工方法都必须尽可能地降低对周围岩土体及地下水状态的扰动。而在城市地铁隧道、跨海及过江隧道施工过程中，出于环境保护、城市建筑和景观保护、施工安全及减少地面沉降等因素的考虑，施工排水方法受到特别重视。压气新奥法隧道施工可以有效地解决地下水问题，同时可以明显减小地面沉陷并提供一定的支持力，而造价法要比盾构法施工低廉得多。压气新奥法隧道施工的主要问题之一是如何清楚地了解渗流场（水流和气流）的分机和变化规律及其对原有地下水分布的影响，并预测施工过程中的补气量，保证气压稳定和施工安全。采用数值方法对这一问题进行分析，根据渗流场的分布，讨论压气新奥法隧道施工过程中压缩空气的影响区域、漏气量及选用合理的隧道施工工作气压等问题。     

北京地铁10号线国贸—双井区间土压平衡 盾构施工数值模拟研究

 以北京地铁10号线国贸—双井区间盾构施工为背景,运用FLAC3D软件对盾构过程进行动态模拟,在模拟盾构隧道周围设置应力及位移监测点,计算得出隧道周围土体垂直和水平方向位移及相应的应力变化规律。研究结果表明：盾构推进过程中,盾构开挖面前方土体受到挤压作用,不仅表现在竖向位移,水平位移也有同样现象发生,水平位移绝对值不如竖向位移显著;在盾构开挖面附近边界,土体垂直和水平应力下降明显,释放率在50%左右;盾构推进对周围土体的剧烈扰动主要集中在开挖面处至开挖面后方20 m土体范围内。数值模拟结果跟实测结果吻合较好。     

大直径越江盾构隧道各向异性渗流应力耦合分析

 上海长江隧道的直径和一次连续掘进距离迄今均为世界之最。隧道平均覆土9.0 m,最浅覆土仅6.8 m。为控制高水头下浅覆土中特大径盾构推进时管片的上浮,采用单液同步注浆工艺。用能够考虑土体渗透系数随应力状态变化的弹塑性各向异性渗流应力耦合模型,对上海越江隧道东线江中段的施工过程进行数值分析。结合实测数据,揭示盾构推进时管片上浮量和管片外侧孔隙水压力的变化规律,研究变形稳定后管片外侧及拱顶正上方各点孔隙水压力的分布状况,分析不同水深时地下水渗流对地表沉降和管片受力的影响。研究结果表明,目前采用的单液同步注浆材料及工艺能很好控制管片的上浮,管片变形稳定时壁后各点孔隙水压力与静水压力比值随深度增加而增大,水的作用使管片受力趋于均匀,但应注意高水位引起的高孔隙水压力对管片受力带来的消极影响。     

地铁隧道盾构法施工引起的地表沉降分析

以广州地铁二号线某区间隧道为背景，介绍了盾构法施工引起的地表沉降的分析方法，结合现场监测结果的对比分析，总结了地表沉降规律，对后续工程施工具有指导意义。