建筑物下方地铁车站中洞法施工的力学效应

以北京某地铁车站为工程背景,采用1∶20大比例模型试验与数值模拟的方法,对地面3层框架结构建筑物下方地铁车站中洞法施工的力学效应进行研究,模型试验结果与数值模拟结果吻合较好。结果表明:地表及建筑物顶部沉降、地表水平位移在中洞开挖支护期间最大,侧洞开挖支护期间次之,而中洞二衬期间最小;施工完成后,车站拱底水平应力、垂直应力、侧壁附近水平应力减小,侧壁附近垂直应力增加;建筑物立柱下部垂直应力变化值较上部大,外侧横梁水平变化值比中间横梁大;中洞开挖支护完成时围岩塑性区主要分布在建筑物基础附近的围岩及侧洞未开挖土体,随着施工的进行建筑物基础下方围岩塑性区向车站方向进一步发展,车站施工完成后围岩塑性区发展到车站边界。     

广州东湖车站暗挖段施工三维动态过程数值模拟分析

广州市轨道交通6号线浔峰岗至燕塘段东湖车站暗挖段,采用三维空间数值模拟计算方法对东湖车站管棚超前预支护中洞法施工方案的施工动态进行数值模拟计算,以确定施工过程中的安全性及稳定性,对现场施工提出建议以指导施工。     

复杂环境条件下富水卵石地层暗挖地铁车站建造方案研究

北京地铁16号线红莲南里车站为地下双层三跨车站,该站初步设计采用8导洞PBA工法施工。车站邻近城市河道布置,车站周边建筑物和地下管线密集,车站穿越地层为富水卵石地层。在充分考虑车站部位地质条件及环境条件的基础上,分析了初步设计方案的弊端,为有效控制地面沉降及车站施工对周围环境的影响,提出了优化的单层4导洞PBA工法,并详细讨论了该方案的优势。采用有限元数值模拟方法,对原设计方案和优化方案进行施工力学机理分析。计算结果表明:无论是从围岩塑性区分布、车站结构受力还是地层变形来看,4导洞方案均优于8导洞方案。施工实践表明:所提出的车站施工优化方案是可行的。     

北京地铁7号线双井站PBA工法数值分析

北京地铁7号线双井站采用 PBA法施工,与既有的10号线双井站形成 T 型换乘,车站周围高楼林立,地下管线众多,是全线施工最困难车站之一.对车站导洞各种开挖组合方式进行了数值模拟研究,研究结果表明:先开挖上导洞优于先开挖下导洞方案;导洞跳挖错距开挖方案优于导洞先外后内错距开挖方案;导洞施工完成后地面沉降17.8 mm,扣拱完成后地面沉降37.2 mm,这两个施工阶段引起的地面沉降占总沉降量的93.0%,是控制地表沉降的关键步序.     

暗挖地铁车站中洞法施工地面沉降控制的关键工序

以北京地铁5号线磁器口车站工程为例，利用施工力学理论，对中洞法地铁车站主体结构施工的全过程进行了数值模拟分析。通过地面沉降计算结果与实测结果的对比分析，提出了中洞法施工地面沉降控制的关键工序，为今后类似工程的设计与施工；陡供了有益的参考。     

多跨大空间地铁车站暗挖施工方案比选研究

在繁华市中心修建地铁,越来越多地出现上跨、下穿既有地铁或管廊结构的现象,尤其是与既有地铁车站衔接的换乘车站施工,设计施工难度大.以某地铁换乘车站施工工程为例,介绍了该工程的概况、地质条件和施工特点,对不同的施工方案进行了分析,确定选用全暗挖法施工.并采用数值模拟的方法,对洞桩(PBA)法开挖工序进行比选,以选出最优的施...     

黄土地区地铁车站PBA工法导洞形式优化分析

针对黄土地区地铁车站PBA工法导洞形式优化方案及其影响,依托西安地铁8号线新植物园站工程开展研究。借助三维数值模型进行原方案与优化方案的对比分析,重点探究导洞形式优化对地表沉降及车站结构内力的影响。最后,讨论并给出PBA工法导洞形式优化施工的加固措施。结果显示:不同施工顺序下导洞形式优化导致地表沉降值增长20.41%~26.44%;车站结构内力提升且分布特征改变,但内力变化对结构安全影响较小。最优施工顺序为导洞先上后下、先边后中,扣拱先边后中。通过采用下导洞大管棚注浆与锁脚锚杆等加固措施,可有效缓解导洞形式优化引起的地表沉降变化。导洞形式优化可作为黄土地区PBA工法施工遭遇地基承载力不足问题的可靠处理方式。     

上软下硬地层地铁车站上注下支拱盖法施工技术研究

以某地铁1号线学苑广场站为工程背景,针对上软下硬地层情况,改进原有的CRD和PBA工法,提出了上注下支的扣拱施工方案。运用有限差分软件分析不同开挖顺序对施工稳定性影响,确定先开挖下导洞再开挖上导洞的施工顺序,对施工方案进行验证;接着对施工期间地铁车站地表沉降情况进行研究,模拟了地铁车站的施工过程,分析各施工工序对地表变形的影响,得到地表变形规律。并与现场监测结果进行对比分析,验证数值模拟的准确性,研究结果为地铁车站安全施工提供了依据。     

暗挖车站洞桩法下穿桥梁关键措施研究

目前城市地铁建设发展迅速,以不同工法下穿桥梁等重大风险源工程项目越来越多,但是以暗挖车站洞桩法下穿桥梁的工程案例却很少见。以北京地铁16号线红莲南里站为依托,通过车站洞桩法导洞开挖、扣拱等车站各关键阶段施工对南马连道莲花河跨河桥安全性影响进行数值模拟分析,预测对桥梁的影响程度及可能带来的危害,研究出车站设计关键措施以及桥梁盖梁加固措施,制定出合理的施工工序,实现了下穿跨河桥期间安全可控,并与实际监测数据进行了对比,进而验证了研究成果的适用性、合理性和科学性。     

砂卵石地层中PBA工法导洞开挖顺序对地表沉降的影响

运用有限元软件ABAQUS对砂卵石地层中PBA工法车站施工过程进行数值模拟,结合现场实测数据,对比分析不同的导洞开挖顺序对地表沉降的影响。结果表明:采用不同的导洞开挖顺序暗挖地铁车站对地表最终沉降值无较大影响;在先行开挖下层导洞的情况下,先行开挖1,3导洞引起的地表沉降与先行开挖2,4导洞引起的沉降差异较小,但先行开挖中部导洞较先行开挖两侧导洞引起的地表沉降大;不同的导洞开挖顺序引起的地表沉降槽在导洞施工完毕时差异较小。     

磁器口车站中洞法施工的非线性二维数值模拟

研究目的：为了预测北京地铁五号线磁器口车站中洞法施工引起的地表沉降，评价各部开挖过程的土体稳定性，在开工前需对施工过程进行数值模拟。 研究方法：运用大型通用有限元软件（ANSYS）模拟计算磁器口车站中洞开挖过程，采用合理的计算参数和“生死”单元法对其进行非线性数值模拟分析，给出中洞开挖引起的地表沉降计算结果；对分析显示的土体薄弱部分进行及时加固，确保开挖过程中土体处于稳定状态。 研究结果：通过对监测结果与数值分析结果的比较，证明了计算模型和参数选取的合理性以及计算结果的正确合理性。 研究结论：理论计算地表沉降曲线与施工实测曲线趋势和数值基本一致；数值模拟结果用于定性分析土体稳定性非常有用，要做到定量分析难度很大；数值模拟时必须对关键参数（如变形模量等）及其敏感性加以讨论和分析。     

中洞法暗挖地铁车站侧洞开挖对中洞影响的研究

中洞法暗挖地铁车站施工步序多,受力转换复杂,而侧洞开挖对中洞的影响是最为关键的一个环节,通过数值模拟分析并辅以必要的监测数据,给出了一些关键性分析结论,即侧洞不对称开挖,对中洞结构偏压影响明显,钢拉杆的设置可大大降低施工过程中中拱内力。     

大直径盾构隧道新型扩挖结构关键构件力学特征分析

结合北京地铁14号线?10m盾构隧道扩挖车站试验段工程,研究分析采用盾构中洞—边桩法扩挖修建地铁车站施工过程中结构体系的受力转换、受力行为及变化特征。通过地层结构数值模拟方法,动态分析确定盾构管片、边桩导洞、中导洞扣拱初衬及中柱等构件的内力和变形特征。研究结论可为类似工程的设计和施工提供参考。     

浅埋暗挖地铁车站洞桩支承法施工技术

主要介绍北京地铁东单车站采用洞桩支承法进行车站主体工程施工的方法。对车站主体各主要施工工序进行了详细阐述，并分析了该施工方法的优缺点。     

中洞法暗挖地铁车站中洞最优施工步序研究

中洞法暗挖地铁车站的中洞一般采用CRD法施工,由于中洞分块多,其施工步序也有很多种,但不同的施工步序导致的地面沉降和初期支护的内力也不尽相同,通过数值模拟分析,研究分析中洞法几种主要不同施工步序,比较分析地面沉降和初期支护内力的差异,确定中洞法最优施工步序,为类似工程的施工步序选择提供参考。     

浅埋暗挖地铁车站平行下穿大型城市隧道的施工方法研究

北京地铁15号线奥林匹克公园站首次采用零距离平行下穿既有大型城市隧道的设计方案,为保证新建车站施工和既有隧道运营的安全,工程采用单层导洞大直径桩预撑支柱盖挖暗作法施工。根据数值分析和现场监测结果,车站站厅层的施工尤其是导洞(2)和(3)的施工是该工法的关键施工步序,站厅层施工完成后,车站中心线处地表沉降最大值为-38.4 mm,占总沉降值(-42.1 mm)的91.2%,与数值分析结果一致。因此,该工法可以有效地控制地层和周围结构的变形,对以后类似工程施工具有一定的借鉴意义。     

新建车站零距离穿越既有地铁车站的施工保护措施及效果分析

新建车站零距离穿越既有地铁车站结构,势必会对其运营安全及结构变形产生不可忽视的影响。以南京某工程为实例,明挖基坑开挖通过与既有车站结构间增设一排隔离桩、对称开挖,暗挖施工采用上下台阶法进行开挖、左右导洞对称施工。根据有限元数值分析基坑开挖引起的临近地表沉降和既有车站结构的变形,沉降最大值为9.8 mm,既有结构新增最大沉降量2.9 mm,累计沉降量8.3 mm,可确保既有结构的安全。     

分离岛式地铁车站的结构设计和施工

分离岛式地铁车站是一种新型结构型式。在分析分离岛式车站结构型式和特点的基础上,结合北京地铁10号线光华路站的实例,介绍了此类车站设计施工中的难点。该站中洞采用洞桩法施工,两侧洞采用中隔壁法施工。介绍了中洞的施工步序与相应的工程措施,以及结构侧向开口施工风险的控制、合理组织主体群洞结构的施工、横撑及其预加力的设计等关键技术。     

分离岛式地铁车站群洞效应分析与施工优化

结合实例对单跨三洞地下局部双层分离岛式车站群洞效应进行了分析。针对不同工况下的作用效应,指出合理组织主体群洞结构的施工,对加快施工进度的意义,进而对车站总体施工顺序作了优化。     

北京地铁七号线达官营站洞桩法开挖数值模拟研究

应用FLAC3D软件,对静力作用下达官营站洞桩法开挖过程进行了数值模拟,研究了洞桩法施工各个阶段的地表沉降、桥基变形、管线变形、车站结构受力等。研究表明:洞桩法施工中,2#桥基及各个管线的最大沉降量都超过了限值,应在施工过程中加强监测并采取控制措施。中柱作为结构的主要受力构件,承受较大竖向荷载、剪切荷载的双重作用,是结构的最不利位置,因此在施工中应重点监测,及时采取相应的加强措施,确保施工安全。