盾构隧道下穿既有普铁路基施工影响数值模拟分析

确保盾构区间隧道在下穿施工过程中能够有效地保护既有结构物的安全,是目前地铁隧道下穿施工亟待解决的主要问题之一。以实际工程项目为基础,通过有限元软件GTS-NX构建三维实体模型,基于实际施工情况前提下,将盾构隧道下穿既有普铁路基作为分析对象,通过数值模拟分析法分析其变形规律,并对施工过程中路基的沉降规律进行观察。为后续施工期间采取科学合理的安全措施提供指导,同时也为类似的相关工程开展提供参考。     

大曲率盾构隧道施工对邻近建筑物的影响研究

太原地铁1号线与2号线联络段盾构区间内为小半径曲线隧道,隧道附近有重要建筑物,须对土层扰动进行严格控制。为保障建筑物的安全,在关键地区布置监测点对地表和建筑物进行监测,得出盾构掘进对周边地层变形的影响。采用FLAC3D软件对隧道盾构区间风险点进行数值模拟分析,将现场收集到的数据与模拟计算所得数据进行对比分析,分析土层在盾构掘进过程中的起伏变化规律,并确定风险易发阶段,为类似工程提供参考,以保证盾构过程中周边地区的安全与稳定。     

地铁盾构隧道施工对地表沉降的影响分析

以郑州市轨道交通5号线某区间盾构隧道开挖工程为例,采用FLAC3D数值模拟软件进行建模分析,将数值模拟软件得出的隧道开挖引起的地表沉降值与实际测量的数值进行对比,得到以下结论:隧道拱顶处沉降最大,拱底处隆起最大;研究断面的横向沉降均呈W形分布;断面一地表最大横向沉降值为14.6mm,对应的数值模拟得到的最大横向沉降值为14.2mm;断面二地表最大横向沉降值为7.6mm,对应数值模拟得到的最大横向沉降值为7.2mm,可知横断面沉降的实测值和数值模拟值吻合度较好,说明数值结果比较可靠。对于地表纵向沉降,开挖过程中,掌子面前方一定距离处地表形成隆起,这与盾构机与土体之间的摩擦有关,在开挖之后距离掌子面20m左右地表沉降基本趋于平稳,左右线的实测值与数值模拟值吻合度良好。断面二隧道穿越的粉质黏土厚度比较大,且自稳性较好,故断面二沉降要小于断面一的沉降,因此隧道开挖面处的地层特性对盾构开挖的稳定性十分重要。     

西安地铁盾构施工对古城墙影响

针对西安地铁2号线盾构施工下穿古城墙问题,在考虑城墙损伤的前提下,采用三维弹塑性有限差分法FLAC 3D软件模拟了不同加固措施工况下盾构施工对西安城墙北门的影响,得出了盾构掘进过程中城墙的沉降规律,并对该规律进行了分析.研究结果表明,采取钻孔灌注桩及化学注浆复合加固措施可以有效地保证城墙安全,为西安地铁2号线的施工及保护古城墙提供了指导性的建议,并为日后有关黄土地区的盾构施工提供了参考.     

基于小波神经网络的地铁盾构施工地表沉降预测研究

地铁盾构施工引起的地表沉降对施工安全影响较大,应加以预防和控制。根据影响地表沉降的主要参数,建立了基于小波神经网络的盾构施工地表沉降预测模型,分析了预测结果的可行性,对比了它在收敛速度、预测精度等方面较传统BP神经网络的优势。结合北京地铁6号线实地测量数据,验证了小波神经网络用于沉降预测的准确性和可行性。     

土层参数对盾构隧道引起的地表沉降影响分析

土层特性是影响隧道开挖稳定性的重要因素之一,研究土层参数对隧道开挖引起的地表沉降影响规律具有重要意义.以某城市隧道施工为例,采用有限元软件ABAQUS进行数值模拟,将实测数据与数值结果进行分析对比,并对土层参数的影响进行了详细分析,得出以下结论:现场实测地表沉降数据与数值模拟监测到的地表沉降数据均呈现出高斯分布形式,且...     

隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨

盾构施工技术对城市正常机能影响较小,其在这些年得到了快速的发展并得到广泛应用。隧道盾构施工技术是一种适用于现代城市向地下发展的重要施工方法。简单介绍了隧道盾构施工技术的基本原理的特点和总结了盾构施工技术的发展趋,势,结合实际工程中盾构技术的应用说明盾构施工的优越性。现阶段盾构施工技术将朝着施工断面从常规的圆形向着多元化发展;出洞、长距离施工等等施工新技术得到的开发;隧道衬砌技术也朝着自动高速化和经济化发展。     

软土地区盾构隧道地表沉降规律研究

在地铁施工中采用盾构法不可避免地会对周围土层产生扰动,过大的地面沉降会影响周围建构筑物的安全使用,因此加强盾构开挖过程中对地表沉降的监测及理论研究尤为重要。首先根据绍兴市地铁盾构隧道镜湖站—凤林路站区间,利用 Midas GTS NX(New eXperience of Geo-Technical analysis System)软件建立数值模型,得到地表沉降变化曲线,将模拟数据与实测数据进行对比,由数值模型得出的沉降曲线与实测数据变化趋势较为吻合。随后对实测数据进行统计分析,利用线性回归方法,引入地表最大沉降修正系数α和沉降槽宽度修正系数β对原始Peck公式进行修正,计算得出当α数值在0.16~0.68、β数值在0.55~1.14 时,根据修正的Peck公式绘制的曲线更加接近地表实测沉降数据。研究结果表明:绍兴软土地区盾构开挖后地面沉降曲线符合高斯分布规律,修正后的Peck公式在绍兴软土地区具有一定的适用性,相关计算结论可供富水软土中的盾构施工参考。     

盾构隧道下穿有轨电车路基影响分析

盾构隧道下穿有轨电车路基时,会对周围土层造成扰动并造成路基沉降.路基沉降可能会给有轨电车运营安全带来较大影响.为研究盾构隧道下穿有轨电车路基过程中路基的沉降变化规律,以沈阳地铁4号线沈创区间为例,采用Midas-GTS-NX有限元软件对盾构隧道下穿有轨电车路基施工过程进行三维数值模拟,研究结果表明:本工程最大沉降量约为1.4mm,小于有轨电车路基沉降控制值10mm,无需采取其他处理措施即可满足变形控制要求;左右线盾构隧道同时开挖时,路基沉降量最大.在实际工程中,盾构隧道下穿重要构筑物时应尽量避免同时施工;左右线盾构隧道前后错开一定距离后施工可减少路基沉降,也可缩短工期.     

冲孔施工对邻近盾构隧道的影响分析

以深圳地铁某隧道工程为依托,研究了冲孔施工影响下盾构隧道的损伤变形规律。首先,对冲孔施工的振动特性进行分析,并深入探讨了冲击荷载对盾构隧道的影响作用机理;然后,根据非线性动力有限元分析原理,研究得到了冲孔条件下盾构隧道力学响应分析方法与实现步骤,并应用于实例分析。结果显示:冲孔产生的挤土效应创造了盾构管片损伤的客观条件;管片最大拉应力与管体周边超孔隙水压力之间存在一定关联性,孔隙水压力场的剧烈变化是导致管片损伤的重要原因;实例分析结果与管片实际开裂情况较为符合,本文分析方法具有一定可行性和正确性。     

Research on Characteristics of the Lateral Settlement Trough Caused by Shield Construction

Introduction Shanghai No.2 Metro line is an east-west linewhich is perpendicular to No.1 Metro line. Thetest research in situ was carried out in a place be-tween Longdong Road Station and Central ParkStation. The longitudinal slope changes largely inall the range. The stratum passed through is Qua-ternary Period grey silty clay. The tunnel in thissection is comprised of the prefabricated reinforcedconcrete liner, 5.5 m in internal diameter, 6.2 min external diameter, 1 m in ring width, 0…     

复杂环境条件下地铁隧道下穿燃气管线加固技术

地铁隧道掘进对地下管线的影响已成为当前地铁工程中的重点问题.结合深圳地铁5号线深民区间隧道下穿梅龙路燃气管线的工程实践,基于现场量测结果,找到了前期地表沉降规律,分析了隧道开挖对燃气管线的影响.针对地表和管线沉降过大可能引起燃气管线破坏的实际情况,按照管线埋置深度,提出了分级控制地表和管线沉降的措施：对于埋深较浅段,采取了明挖加固法;对于埋深相对较大段,采用地表加固和洞内加固相结合的方法.现场监测结果表明：保护措施有效地控制了地表和管线的沉降量,确保了燃气管线的安全,对类似工程有一定的参考价值.     

土压平衡盾构双线隧道施工引起的地表沉降规律研究

盾构法作为地铁隧道施工的一种主要施工方法已在我国得到了广泛的应用，由施工引起的地层移动和地表沉降是盾构隧道设计和施工中非常关注的问题。以广州地铁三号线某盾构区间的两条水平平行隧道为研究对象，运用三维有限差分法对盾构隧道施工引起的地层移动和地表沉降进行了较为系统的研究，得出了两条盾构隧道开挖面距离、注浆压力的大小对地表沉降的影响规律，取得了一些新的认识和具有实用价值的研究成果。     

地铁盾构隧道下穿对铁路股道影响的探讨

文中借助于某市地铁线路一区间隧道下穿该市火车站国铁站场的工程实例,剖析了盾构法施工造成地面沉降的主要原因,以及盾构隧道下穿国铁线路股道可能出现的风险因素及影响,提出了相应的防护措施.通过工程实例提出了隧道下穿铁路股道的控制标准,并证明了盾构法施工对于控制地面沉降的突出作用.     

土压平衡盾构隧道引起的地表沉降规律研究

盾构法作为地铁隧道施工的一种主要施工方法已在我国得到广泛的应用,由施工引起的地层移动和地表沉降是盾构隧道设计和施工中备受关注的问题。以广州地铁3号线某盾构区间隧道为研究对象,运用三维有限差分法对盾构施工过程中影响地面沉降的因素——土舱压力、盾尾注浆压力和地层损失率进行较为系统的研究,可得出结论：影响盾构隧道地表沉降最大的因素为地层损失和注浆压力,增大土舱压力对降低隧道地表沉降的作用非常有限。     

Assessing a soft twin tunneling numerical model using field data

Using a five-floor building affected by the Yangtze River highway tunnels in Wuhan as the engineering background, we have constructed a free-field model and a coupled model to study the soil, lining, foundations and upper structure, and analyze the rules of movements of building foundation and ground induced by single tunnel and twin tunnel excavation with the Finite Element Analysis method. It is shown that for the coupled model, the longitudinal displacement of each foundation increases slowly when the tunnel face gets close to the foundation section and then increases fast when the tunnel face moves away from the foundation during the single and twin tunneling. For a single tunnel, the surface settlements are overestimated by the free-field and coupled tunnel. This might be crucial in urban areas. Regarding the maximum settlements and the width of the settlement trough, the difference between the free-field model and the coupled model is quite obvious. This comparison with the field measurement value reveals that the coupled model seems to be superior to the free-field model. These results are of instructive significance for design and excavation.     

北京市隧道下穿施工引起城市路面沉降的影响规律回归分析

以朝阳区某热力工程顶管隧道引起路面沉降问题为例,对比分析了现场实测值与仅考虑自然因素的理论计算值;以北京市279个隧道下穿道路工程为样本,应用Stata 14.0统计软件对影响路面沉降的4项设计因素、3项施工因素和9项人为因素开展了多元回归分析,并采用替换施工方法、增减解释变量的方法验证了回归分析的稳健性,获得了各因素影响路面沉降的弹性系数、标准误及置信等级。研究结果表明：实际工程路面沉降的实测值与理论计算值相差很大,与路面是否有移动荷载、隧道上覆土体厚度等相关,最大可达3.75倍;在自然因素中,地层条件、施工方法、路面移动荷载和隧道直径的影响显著,影响程度依次降低;在人为因素中,监理旁站的影响极为显著,而施工人员工作年限、是否有技术交底等也有明显影响;在采用非开挖技术施工下穿道路工程时,不仅要通过减少人工顶管、加快施工速度、加强同步注浆来减小路面沉降,还应当高度重视施工方法与工艺、人员组织、过程监管。研究结果可为隧道下穿城市道路施工的技术管理、安全评估和行政审批提供参考。     

南京长江隧道复合地层及江中冲槽段施工技术研究

水下盾构隧道施工风险控制是工程成败的关键问题,以南京长江隧道为工程背景,对大型泥水盾构特殊地段施工重大风险及应对措施进行分析和探讨,为类似工程施工风险控制提供参考。     

Back-analysis of the response of shield tunneling by 3D finite element method

This paper presents a numerical back-analysis of the response of a shield tunnel during construction. An important issue in the construction of shallow tunnels, especially in soft ground conditions, is the surface settlement caused by shield tunneling. The tunnel test system with 10 m length, 7 m width and 6.7 m height, which was completed in China in 2009, is a research shield tunnel system. Using shield tunneling technique known as earth pressure balance (EPB) and slurry shield method, it could be excavated in a region consisting of original soft soils, such as silty clay, and different types of underlain soft soils. Based on the test results, the real-life tunnel response can be analyzed by back-analysis technique. The back-analysis technique is adapted to the three-dimensional finite element method (FEM). Parameter analyses are calibrated to study the behavior of the multi-scale diameter tunnel under various conditions. The suggested multi-scale model results show a well agreement between the prediction and the measurement.     

地铁区间浅埋暗挖隧道地表沉降的控制标准

基于浅埋暗挖隧道施工引起地表沉降的时空效应和沉降机理分析,综合运用模糊聚类分析方法对北京地铁5号线和10号线24个区间隧道的1497个地表沉降测点的数据进行统计分析,得出了地铁区间浅埋暗挖隧道地表沉降值的分布规律和地表沉降槽宽度参数反弯点距离、地层损失率的一般特征,给出了地表沉降槽曲线反弯点距离与等效轴向埋深的关系,提出了较为合理可行的地标沉降控制标准,并提出预警、报警、极限3级控制的管理方法.研究成果为认识地铁区间浅埋暗挖隧道地表沉降及地表沉降控制标准制定等具有一定的参考价值.