人工水平冻结法施工隧道冻胀与融沉效应模型试验研究

人工冻结工法作为土木工程特殊施工技术,在富含水软弱地层工程施工中有着显著的优点,但是此工法对地下管线、地面建筑物以及对冻结壁稳定性和可靠性的影响不容忽视。本文以广州地铁3号线某隧道水平冻结施工工程为原型,根据相似准则,建立集温度场、湿度场和力学场于一体的大型物理试验模型。通过模拟开挖过程,研究人工水平冻结法施工冻结壁形成规律、冻胀与融沉效应问题。模拟试验数据分析表明,水平冻结法施工可在隧道周围快速形成闭环冻结壁,有效保证一次支护前隧道围岩的稳定性;在施工中宜采用快速冻结或间歇冻结,有效控制积极冻结时间和冻结壁厚度,减少因水分迁移造成的冻胀位移量;浅埋暗挖隧道引起了明显的地表下沉位移;解冻过程中地表融沉位移较大,对环境影响较大。     

泥水平衡盾构穿越冻结加固区施工技术

本文根据延安东路隧道南线盾构进洞段工程施工的情况,论述了泥水平衡盾构穿越冻结加固区的施工技术。冻结加固技术的成功应用为盾构顺利穿越超浅覆土的地下管线和盾构进洞奠定了基础,这一事实说明该方法在上海软土隧道施工中的应用是有效的和科学的     

泥水平衡盾构穿越冻结加固区施工技术

本文根据延安东路隧道南线构进洞段工程施工的情况，论述了泥水平衡盾构穿越冻结加固区的施工技术。冻结加固技术的成功应用为盾构顺利穿赵超浅覆土的地下管线和盾构进洞奠定了基础，这一事实说明该方法在上海软土隧道施工中的应用是有效的和科学的。     

上海地铁10号线某旁通道冻结法施工技术

上海地铁10号线国权路站～五角场站区间隧道旁通道及泵站工程位于软土区,地面道路交通繁忙,地下管线众多.结合周边环境、交通要求及地铁旁通道施工经验,采用水平冻结法加固土体,矿山法开挖.通过设计计算,确定了冻结帷幕施工参数及制冷参数.通过严格控制冻结孔施工、冻结站安装及二次支护等关键施工措施,使得该地铁旁通道地层加固施工成功完成.     

厚硬岩层盾构隧道施工对地下管线影响分析

地铁盾构施工可能造成地下埋藏管线变形损坏。为预测盾构隧道施工穿过厚硬岩层时对地下埋藏管线的影响,以大连地铁201标段某区间隧道横穿马兰河床段为研究对象,对盾构施工引起地下埋藏管线影响状况进行研究。首先,基于FLAC^3D数值仿真,构建了坚硬岩层盾构施工隧道及其支护结构数值模型;然后,应用有限差分数方法对盾构施工地表沉降规律及其对地下管线随掘进过程的变形方式和程度进行分析,进而找出地下埋藏管线变形规律。研究结果表明,两组管线监测点的变形规律趋于一致,即50 m长的盾构开挖施工过程仿真中,均出现了稳定期、临界点和变形期;地下排水管线在X、Y、Z三向监测点均有变形产生,较严重变形出现在管线与地表垂直方向。本研究为掌握盾构施工对地下管线影响、提高施工安全可靠性,具有重要指导作用。     

地铁联络通道冻结法施工三维数值模拟分析

在地铁联络通道水平冻结法施工过程中,对已建的盾构隧道、地下管线、地表建筑物等都将产生较大影响.以南京地铁二号线莫愁湖站～汉中门站区间联络通道及泵房水平冻结法施工为工程实例,采用FLAC3D进行数值模拟,对地铁联络通道施工过程中的冻结温度场的发展变化、冻胀融沉引起的地表位移以及冻胀力引起的隧道内力和变形等做了详细的分析,...     

管隧平行下盾构隧道与管线的模型试验研究

针对地下管线和盾构隧道平行工况,设计了一种模拟盾构隧道施工引起地层损失的模型试验,据此研究了在盾构隧道施工过程中地表沉降的变化规律及地下管线的力学行为变化,为盾构隧道施工提供了依据。     

盾构隧道施工对既有管线影响研究进展

概括了软土地区盾构施工对既有地下管线影响研究方法和主要内容。从经验方法、解析法、数值方法以及模型试验等几个方面,总结了盾构隧道施工对既有管线影响的主流研究思路与近期进展,指出了现有研究方法的不足和应着重研究的方向。旨在促进盾构隧道施工对周围地下管线影响的研究工作,确保盾构隧道施工不会影响施工区段内地下管线的安全运行。     

隧道施工对邻近地下管线的影响研究

根据多年从事隧道施工的经验,在对地下管线的受力机理进行分析的基础上,提出了隧道施工时邻近地下管线的安全性判别方法及其保护措施,以期为隧道施工提供参考。     

城市隧道开挖对周边复杂管线的影响分析

以黄土地区地下隧道施工为研究背景,通过对城市地下隧道施工过程的ADINA有限元模拟、分析给水管和煤气管沉降位移的监测数据,计算柔性管线安全性,表明隧道施工过程中管线变形量与距隧道的距离成正比且管线变形呈凹形;在相同施工条件下,管线材料比管线位置更易引起管线的沉降。     

冻结法联络通道施工对隧道的影响分析

通过对某软土地区冻结法联络通道施工过程中隧道的现场位移监测分析,得到了冻结法联络通道施工过程中两旁隧道的隆沉位移影响.结果表明,在打设冻结孔、冻结及开挖过程中,联络通道两侧隧道产生了向上位移;在完成施工后解冻过程中,联络通道旁隧道产生了沉降;在完成施工后半年内,受联络通道施工的影响,隧道沉降约比未受影响的多沉降了4mm.为了减小冻结法联络通道施工过程中对地表及两侧隧道的影响,建议在完成联络通道施工后加强隧道侧面及底部注浆,注浆应分多次进行.     

深圳地铁四号线隧道围岩变形控制技术研究

深圳地铁四号线上民区间为富水流砂地层,隧道下穿立交桥群及多条燃气管线,隧道施工难度大,风险高。重点研究了不同隧道围岩变形控制技术对隧道稳定性的影响及适用性分析,通过数值模拟、现场试验等研究手段对不同隧道围岩变形控制技术从围岩变形控制可靠性、技术可行性、经济合理性和工程时间性等方面进行综合对比分析,得出了富水流砂地层合理的隧道围岩变形控制技术。研究结果对国内同类施工条件下的工程施工具有一定的借鉴意义。     

水泥土加固法冻胀抑制效应数值模拟

水泥土与人工冻结联合加固法在盾构隧道端头加固中效果明显。本文以南京地铁十号线过江隧道端头联合加固工程为背景,分别进行了水泥土及原状土体冻结温度场和冻胀位移场耦合数值模拟研究,并通过对比实测与数值模拟结果,验证了计算方法的正确性。研究结果表明:冻结管间、冻结管与围护结构间区域降温速度较快,后排冻结管后方受加固体影响,是冻结壁发展最不利部位;冻结管和围护结构的约束作用会抑制周围土体的冻胀,两排冻结管间冻胀位移最大;水泥加固后地层冻胀敏感性明显减弱,地表最大冻胀量为对应原状土的14.3%,1 mm以上冻胀量地层在深度方向上为对应原状土的30.6%。研究结果对进一步探索水泥土与人工冻结联合加固工法有指导作用。     

地面出入式盾构引起地下管线附加荷载研究

考虑盾构仰俯角β(即隧道埋深变化)以及地下管线自身宽度,基于Mindlin解和统一土体移动模型三维解,推导出地面出入式盾构隧道掘进中正面附加推力、盾壳摩擦力、附加注浆压力和土体损失引起的土体附加应力计算公式,进而得到邻近地下管线附加荷载计算方法。算例分析结果表明:盾构上仰时,随着β增大,管线承受的总附加荷载最大值变小;随着管线埋深变大,隧道轴线两侧各0.5h范围内,y向附加荷载分布曲线呈上移趋势;隧道轴线两侧各0.5h范围外,y向附加荷载分布曲线呈下移趋势;隧道轴线两侧0.5h左右处,为管线附加荷载分布曲线的交点。     

Lining design for the district heating tunnel in Copenhagen with steel fibre reinforced concrete segments

The 3.9 km long district heating tunnel carries heating pipelines from a power plant on the island Amager into the centre of Copenhagen. A shaft on Amager and two shafts in the city centre provide access to the tunnel, which is located within the Copenhagen limestone at a depth between 25 and 38 m below the ground surface. The tunnel is excavated with an earth pressure balance (EPB) shield machine and is lined with steel fibre reinforced concrete (SFRC) segments without any conventional steel bar reinforcement. This represents an advantageous and innovative technical as well as cost-efficient solution. This paper presents the methods applied in the structural and durability design of the SFRC segmental lining for a specified service life of 100 years. Special attention is required due to the temperature increase in the tunnel to approximately 50 °C during operation of the pipelines. The experiences with the SFRC segments during construction of the tunnel are discussed.     

挪威海底隧道经验在厦门海底隧道建设中的应用

挪威在世界上拥有最多的海底隧道,最近30a共修建了40条海底隧道,总长达240km。尽管大部分隧道位于较好的地层条件,但也遇到与断层相关的复杂地质条件。挪威海底隧道规划与施工中的一个主要特点是封闭可能的渗水,多年的实践发展出一套系统的探测和封闭渗水的方法,挪威所有的海底隧道都应用了这一方法。据此,介绍该方法,同时介绍处理更为复杂地质情况的隧道建设经验,包括防止隧道的进一步坍塌以及所采取的冻结地层方法,进而还讨论有关把挪威海底隧道经验应用到厦门海底隧道规划与建设中的问题。厦门海底隧道某些段所处地质条件较差,极具挑战性。挪威顾问集团专家协助并正参与把挪威经验应用到厦门海底隧道的建设中去。     

地铁隧道水平冻结施工地表变形特性的模拟研究

冻结施工是软弱含水土层中施工的辅助方法之一，北京地铁大北窑车站区间隧道水平冻结施工工程是我国首例隧道水平冻结施工。以该工程为原型工程，建立了一套以相似理论为基础的物理模型试验系统，开展了冻结及冻融现象的试验研究，对冻结与冻融过程中地表变形进行了分析研究，得出其变化规律和经验公式，可为以后的水平冻结施工技术的扩大应用提供部分理论依据和参考。     

人工地层水平冻结冻胀对邻桩的影响

人工地层水平冻结技术在富水的软土地铁区间隧道中得到了一定的应用。但人工冻结过程中土体会产生冻胀,对于邻近的既有建筑物桩基产生不利影响。针对某工程实例,通过有限元计算,分析了某地铁隧道水平冻结引起的冻胀对邻近建筑物桩基础的影响,给出了3种冻土冻胀率下的离隧道不同距离的4根桩的水平冻胀力分布及侧向位移分布。结果表明,水平冻结冻胀对3r(r为冻结壁半径)范围的桩影响较大。     

北京地铁富水砂层中盾构区间联络通道水平冻结施工技术

北京地铁七号线富水砂层盾构区间联络通道利用冻结法加固土体顺利完成施工,本文详细介绍了冻结法设计、施工以及信息化监测技术,为北京地铁联络通道水平冻结施工提供了参考依据。本工程的成功经验可供其他相似工程参考。