黄土地区地铁隧道不同湿陷变形方式模型试验系统的研制及应用研究

为研究不同湿陷变形方式下黄土地区地铁隧道周围土体的沉降量变化规律,研制出一种测量黄土在均匀湿陷、不均匀湿陷时沉降量的模型试验装置。该装置由模型箱、流速控制系统和沉降量测量系统组成。通过室内模型试验对黄土在遇水后的湿陷变形规律进行总结,并对黄土地层在两种不同浸水方式下隧道围岩土体的变形规律进行分析。试验结果表明:不均匀湿陷最终累计沉降量大于均匀湿陷最终累计沉降量,说明不均匀湿陷对地铁结构物的危害更大;两种湿陷变形方式均为隧道中线附近沉降最大,因此,施工时应该重点加强隧道中线的位移监测。通过室内模型试验,分析了均匀与不均匀湿陷对黄土地铁隧道变形影响,研究结果对湿陷性黄土地区地铁隧道建设中施工把控及灾害规避具有重要意义。     

上海地铁隧道某区段不均匀沉降的成功治理

由于施工扰动和列车的运营震陷影响,当前运营隧道线路上一些地段存在程度不同的隧道不均匀沉降,从而引起道床与管片脱开、隧道纵缝张开、隧道渗漏水等情况。运营隧道的过大不均匀沉降如不及时控制,任其发展,将严重影响地铁结构及运营安全。通过上海地铁某区段双圆隧道不均匀沉降注浆治理工程实践,探讨了软土地区地铁隧道结构不均匀沉降的控制措施,对其注浆工艺和方案的进一步总结,可以为今后其他线路区间隧道结构整治提供参考。     

杭州地铁钱塘江隧道设计难点分析

杭州地铁2号线钱江路站一钱江世纪城站区间盾构隧道下穿钱塘江,由于钱塘江临近出海口,其独特的"洪冲潮淤"现象使过江隧道上方覆土发生大面积剧烈变化,因此可能导致结构反复产生向上和向下的位移,从而引起较大不均匀沉降.文章详细论述了针对钱塘江隧道设计难点进行的计算和分析,阐述了过江隧道的设计方法,其原则和措施对国内其他过江隧道的设计具有一定的参考价值.     

盾构隧道结构健康评价的变形指标研究

选取隧道横向收敛变形和纵向不均匀沉降作为隧道结构健康评价的单项评价指标,提出了采用梁-弹簧模型计算管片纵缝接头处的内力,在此基础上采用精细化解析模型进一步分析纵缝接头力学特性,以纵缝接头张开量、螺栓屈服和管片裂缝值为控制依据,计算得到横向收敛指标;采用三维壳-弹簧模型,以环缝最大张开量为控制依据,计算得到不均匀沉降的曲率控制指标。将该研究应用于南京轨交10号线越江隧道工程,得到该隧道结构健康评价的变形控制指标。     

郑州砂性地层盾构穿越电力隧道数值计算分析

文章针对郑州地铁盾构法隧道近距离叠交穿越电力隧道的施工工况,应用ABAQUS软件对地铁隧道穿越电力隧道施工进行数值模拟,研究分析了郑州砂性地层盾构施工引起的地表以及电力隧道的沉降规律。计算结果表明,地表沉降最大值位于两隧道中心,约12 mm;电力隧道最大沉降值位于盾构隧道与电力隧道交点处,最大值约15 mm,在规范要求沉降范围内。基于研究成果,采取针对性施工措施后,地表沉降与电力隧道的沉降得到了有效控制,确保了电力隧道的安全。     

盾构隧道纵向等效弯曲刚度的分析方法研究

随着国内外盾构隧道的大量建设和使用,隧道的过量沉降,特别是纵向不均匀沉降引起的问题越来越突出。目前国内外盾构隧道纵向结构性能研究和计算模型理论还不完善,隧道的纵向刚度的确定是其中的重点与难点问题之一。文章通过采用下穿既有隧道的结构变形监测数据反分析隧道纵向弯曲刚度,规避了目前计算分析中难以综合考虑盾构隧道拼装方式、横向刚度、螺栓作用等诸多因素的问题,为盾构隧道纵向弯曲刚度的确定提供了一种新方法。研究发现,盾构隧道在变形过程中纵向刚度并不是不变的,而是会随着隧道的变形而发生变化,呈现非线性特征,并建立了隧道结构纵向刚度有效率与隧道结构最大纵向变形之间的拟合关系。     

隧道原位扩建CD工法地表沉降预测研究

近年来,越来越多的隧道面临改扩建问题,隧道扩建工程往往呈现出大断面、小净距、隧道群等特点,而原位扩建隧道的地表沉降规律也呈现出自身的特性:地表沉降槽曲线沿隧道中心线不对称、存在局部突变值等.对泉厦高速公路大帽山隧道原位扩建工程采用CD工法施工引起的地表沉降实测规律分析,基于Peck公式及叠加原理,提出了适用于隧道原位扩建施工产生的地表沉降的简便预测函数关系式,并验证了函数关系式的适用性.应用研究表明:该函数关系式能正确反映隧道原位扩建施工地表沉降规律,计算值与实测结果较为吻合.研究成果为隧道原位扩建工程地表沉降的预测提供了新的思路与方法.     

特大断面隧道非对称双侧壁施工方法研究

文章以重庆火凤山隧道为依托,根据变更方案建立了对称双侧壁和非对称双侧壁两种工法的三维数值计算模型,针对ZK3+279～ZK3+303里程的20 m加宽大跨段隧道分析围岩变形和地表建筑沉降受开挖影响的规律.计算结果表明:变更前后的围岩位移变化规律相同,最终位移值相近,变更后的围岩位移较原设计略有减小;建筑基底沉降与围岩位移的变化规律相似,在施工方案变更后,建筑基底沉降的变化值较小,基底沉降规律与原设计基本相同;非对称双侧壁工法方案没有出现隧道变形过大等情况,能够有效解决大断面多导坑开挖带来的作业空间有限问题.     

下穿公路隧道大管棚施工地表沉降研究

在采用管棚支护的隧道施工中地表沉降主要由管棚施工地表沉降和隧道开挖地表沉降组成。文章结合厦门高崎下穿公路隧道的工程实际,运用现场量测和理论分析的手段,对大管棚施工引起的地表沉降规律进行了研究;现场监测数据也证明,通过公式计算能有效地预测大管棚施工引起的地表沉降,其计算分析结果具有一定的实用价值。     

海底沉管隧道施工引起的沉降实测与计算分析

文章以浙江某海底沉管隧道施工期间的沉降监测为例,根据实测数据分析了沉降的发展规律,对单个管节沉降和多个管节不均匀沉降进行了研究;从土体压缩的角度探讨了海底沉管隧道施工期间的沉降机理,提出施工时间差异和单管节累积沉降差异是不均匀沉降发生的主要原因;同时,从施工外因的角度对注浆、回填的影响做了分析,发现注浆的差异是后续不均匀沉降发生的内因,而回填造成的基础层和土层的压缩是造成施工期间沉降的外因;采用分层总和法,反分析得到基础层的压缩模量为1.89MPa,表明基础层压缩特性较差,这是由基础层大量回淤导致的。     

城际铁路隧道与邻近建筑物的相互影响研究

城际铁路隧道不可避免地要下穿建筑物密集的市区,其开挖施工会引起地表沉降,危及建筑物的安全,因此评估城际铁路隧道和邻近建筑物的相互影响就成为迫切需要解决的问题。文章以实际工程为例,将隧道、地基和上部结构作为一个整体,系统地研究了建筑物和下穿隧道的相互影响,针对不同的施工工法和不同的地质情况进行了敏感性分析,并对各类工程措施的效果进行了评估。研究结果表明,基础桩端嵌入地层性质对建筑物沉降、结构内力以及后续的加固处理措施影响很大;相对于隧道不同部位的桩基受隧道施工的影响各不相同,隧道正上方和侧上方45°附近桩基受开挖影响较大;同样地层情况下,盾构法开挖后建筑物的沉降和内力值要比矿山法低;桩基托换对整体沉降的控制要好于加固地层措施,然而桩基托换措施却增大了建筑物局部变形和内力值;建筑荷载作用位置附近隧道段内力会有所增大。因此需要预计各类可能的情况,并根据具体情况综合采取相应的措施。     

松散地层浅埋水工隧洞现场监测试验研究

在北京市南水北调配套工程南干渠工程试验段工程实践中,对松散土层浅埋水工隧洞施工中地层沉降进行了现场监控量测.文章基于监测结果,分析了该隧洞地层的变形特点,指出了松散土层中浅埋暗挖隧洞地层的变形规律,以及开挖影响的时空范围.研究分析的方法和结论可为类似条件下隧洞工程的设计、施工、监测和进一步的理论研究提供参考和借鉴.     

地铁盾构隧道运营期间注浆理论和应用

介绍了地铁盾构隧道注浆基本理论,以及有关规范要求;根据黏性土和砂性土不同的注浆机理,提出采取不同的注浆工艺及措施;对注浆效果无损检测的方法进行了分析。结合工程实例,介绍了对发生沉降的某地铁区间盾构隧道在运营期间实施注浆的过程和效果。     

砂卵石地层浅埋暗挖法快速施工技术

北京地铁四号线三期区间隧道穿越砂卵石地层,存在围岩易塌落、隧道底部起鼓和涌砂、顶板上方土体沉降,影响道路和桥梁安全等施工风险,并且不易钻孔注浆,工效较低。针对以上问题,改进了小导管设计参数和注浆参数,提出了砂卵石地层浅埋暗挖法"早封面、管细短、少扰动、快凝固、固拱脚、中拉槽"施工原则,施工效果较好,月进度达60~70 m。文章介绍了砂卵石地层台阶法施工工艺,提出了下台阶反核心土开挖,以及小导管注浆和锁脚锚管施工要点。     

浅谈全站仪在隧道拱顶沉降测量中的运用

在隧道施工监测中采用高性能全站仪测量拱顶沉降,其测量精度符合施工监测的要求。文章针对传统拱顶沉降监测方法的不足,分析高性能全站仪测量方法的优势,并结合建单山隧道工程实例,通过采用高性能全站仪和精密水准仪对隧道同一拱顶沉降测点进行变形监测及数据分析,证明了高性能全站仪监测拱顶沉降的可行性和优异性,对隧道拱顶沉降监测具有积极的参考意义。     

新建地铁隧道近距离下穿运营地铁线路施工及安全管控北大核心CSCD

新建青岛地铁8号线青岛北站—沧口站区间近距离下穿既有运营地铁3号线,初期支护距3号线底板结构仅0.4 m,在不影响既有地铁3号线正常运营的前提下,施工难度极大。通过构建三维有限元模型,模拟新建线路下穿施工全过程,制定针对性措施:采用非爆破机械开挖减小震动;加强超前支护和及时支护封闭成环,控制沉降;自动化监测快速反馈3号线结构变形信息以指导现场施工。通过现场技术手段和安全管控手段,下穿施工期间3号线隧道结构最大沉降仅2.11 mm,道床最大沉降仅1.55 mm,满足沉降控制要求,施工期间未对地铁3号线的安全运营产生影响。相关工程经验可为今后小净距、小角度、长距离下穿既有运营地铁工程的设计、施工提供借鉴。     

某大断面双线隧道围岩量测分析研究

围岩量测的目的旨在收集可反映施工过程中围岩动态的信息,据此判定隧道围岩的稳定状态,以及所定支护结构参数和施工的合理性。文章通过对某特长大断面双线隧道的拱顶下沉、水平收敛等监测数据的收集整理,并利用图表进行分析研究。结果表明:隧道开挖后围岩的变形具有时间相关性和空间相关性。基本变形规律为急剧变形—缓慢增长—基本稳定三个阶段,并且具有变形较均匀、收敛速度快、变形小、拱顶下沉较水平收敛变形大的特征,这是地质条件、施工技术、周围环境综合作用的结果。监控量测结果表明,隧道围岩自稳能力和支护结构较强。围岩变形分析动态反馈于施工中,取得了令人满意的结果。     

上海地铁盾构隧道纵向变形分析

隧道若发生纵向变形将严重影响到隧道结构的安全。分析探讨了纵向变形的发生、变化情况以及隧道结构和防水体系所允许的纵向变形控制值。结合工程实践,对隧道发生的典型沉降曲线规律进行了深入的分析,其结论对有效控制隧道纵向变形具有指导意义。     

独墅湖隧道主体结构受力及变形规律分析

介绍了苏州独墅湖隧道主体结构在水土压力荷载、不均匀沉降等因素作用下的受力与变形规律,通过现场测试与三维有限元分析以及对实测值与理论值的比较,找出了可能存在隧道渗漏隐患的薄弱环节,为隧道维护和管养提供了科学依据。