泄水减压技术在地铁车辆地下停车场结构抗浮设计中的应用

青岛地铁13号线灵山卫地铁车辆地下停车场采用了泄水减压抗浮技术。首先进行了抗浮技术方案的比选及泄水减压抗浮技术的适用性分析,然后从泄水减压抗浮原理、基坑涌水量、盲沟布置及泄流能力、水位监测等方面详细阐述了泄水减压抗浮系统的设计,最后分析了实施泄水减压抗浮方案对周边环境的影响及需要采取的防护措施。该技术较好地解决了抗浮问题,节省了工期,节约了投资。在地形利于地下水排泄,地下水的分布、渗流、涌水量等因素可预测的情况下,泄水减压技术是一种可应用于地下工程的绿色、环保的抗浮技术。     

基于区域数值模拟的抗浮水位研究--以石家庄地铁1号线二期为例

抗浮水位的取值对工程安全和工程造价影响巨大。以石家庄地铁1号线二期为例,在充分分析区域水文地质条件的基础上,通过GMS软件中的modflow模块并依据水均衡分析参数进行建模。基于校正后的模型,综合考虑各种不利因素(尤其是南水北调和黄壁庄水库泄洪对地下水位的影响),预测得出各车站最高地下水位为51.2~56.0 m。模型预测结果显示,由于距离滹沱河较近,东庄站、西庄站地下水位在极端降雨当年就出现大幅抬升;东上泽站、东洋站位于农业开采区且距离滹沱河以及城市集中开采区相对较远,将在极端降雨的第二年出现最高水位。最后,根据结构与含水层关系,确定了各车站的基底浮力压强为0~70 kPa。     

北京地区水文地质特征浅析

以北京市某铁路车站附近基坑工程为例，介绍了工程场地的水文地质和工程地质条件，分析了影响地下水位变化的主要因素，确定场区地下抗浮设防水位，并对地基基础及基坑支护设计方案进行评价。     

明挖隧道结构抗浮设计新思路

以贵广铁路佛山隧道进口引道段抗浮设计为例,结合工程实际对各种抗浮设防方案进行了分析和研究,以便找到更加合理的抗浮设计思路,在保证结构施工运营安全的前提下,达到方便施工,降低工程造价,缩短建设工期的目的。在对周围环境和隧道结构条件进行充分分析研究的基础上,提出通过形成排水减压层引排上层地下水,从根本上降低结构抗浮设计水位,采用排水型设计与传统的结构抗浮措施相结合的方式,充分优化了结构的抗浮设计内容,大大减少了抗拔桩的设置数量和深度,降低了施工难度和工程费用,进而有效缩短了工期。     

大型地铁车站结构齿槽抗浮技术

针对地铁车站结构抗浮难题,依托成都含水丰富、含水层总厚度达17.7 m的砂卵地层地铁车站工程,运用理论分析、现场试验及方案优化等方法分析大型车站结构抗浮面临的问题,探讨了目前常用抗浮措施的不足,提出了一种新型的齿槽抗浮新技术并确定了抗浮设计参数。实践结果表明,采用地铁车站结构齿槽加强抗浮技术,受力分析和设计计算简单、简洁易作、施工成本低廉、工艺简便且质量易于控制,可以克服传统抗浮技术的一些不足,可供今后类似工程借鉴。     

挤扩支盘桩在地铁抗浮工程中的设计与施工

挤扩支盘灌注桩应用于结构地基的抗浮,可解决许多技术缺欠,使地基起到抗压和抗拔的双重作用.介绍挤扩支盘抗拔桩在地铁车站抗浮工程中的设计应用、施工方法和力学特性,以及在抗浮工程中的优越性及经济性,为保证地铁车站的安全运行打下坚实的技术基础.     

狮子洋隧道明挖敞开结构抗浮设计

研究目的:广深港客运专线狮子洋隧道是我国第一条水下铁路隧道,也是世界上行车速度目标值最高的水下隧道.本文结合广深港客运专线狮子洋隧道,阐述明挖隧道结构抗浮设计中存在的一些问题,通过分析与计算,提出明挖隧道结构设计中可采取的抗浮水位、浮力、抗浮力建议值和抗拔桩的配筋量,可为类似工程抗拔桩设计提供借鉴.研究结论:目前由于抗浮水位的选取没有统一标准,既有浮力计算理论不考虑结构所处地层的渗透特性,导致抗浮设计结果与实际情况有一定偏差.通过分析与计算提出:当抗拔桩桩长大于10 m时,采用分段方式配筋,以节约成本;在抗拔桩设计时应同时考虑其作为承压桩的可能性,并验算抗拔桩的设置对隧道结构内力的影响.     

采用压顶梁抗浮的地铁车站主体结构整体响应分析

在明挖地铁车站抗浮设计中越来越多地采用的压顶梁抗浮型式。该型式具有易于与围护结构结合使用、施工简便、抗浮性能可靠等优点。将压顶梁和围护结构二者结合作为抗浮压重措施,对地铁车站主体结构利用有限元软件建立足尺三维荷载-结构模型,从理论上对抗浮工况下地铁车站主体结构进行受力分析,揭示压顶梁作用下地铁车站结构的一系列力学响应。研究表明:在浮力和压顶梁共同作用下,车站结构顶板呈下沉状态,浮力影响主要通过侧墙传递至顶板,结构抗浮满足要求;底板位移呈山峰状分布,底板中部为结构抗浮不利部位,宜增设必要的抗浮措施,如抗拔桩等;底板配重可较好地约束浮力作用下底板结构的上浮变形,且变形更均匀;车站结构局部出现裂缝,但通过配筋设计可使裂缝控制在规范允许的范围内,满足正常使用要求。     

盾构法过江隧道埋深的确定方法

作为加速城市化进程和改善交通现状的重要途径,地铁线网日益密集,地铁建设进入高潮阶段,随之而 来的地铁区间穿江过海的情况逐渐增多,所以该类地铁隧道的设计技术问题需要重点深入研究。以哈尔滨地铁某 过松花江区间为依托,对过江隧道埋深的主要控制因素及过江隧道合理埋深进行研究。过江区间盾构隧道上方覆 土层过薄,可能会出现塌方或者涌水等严重事故。通过分析过江隧道埋深的主要控制因素,如两端车站埋深、隧 道纵向线路坡度、施工期间安全覆土、运营期间抗浮要求等,得出过江盾构隧道的设计埋深,总结出一套完整的 盾构法过江隧道埋深的确定方法,以期为类似工程提供借鉴和参考。     

软土地区地铁基坑承压水抽灌一体化模拟与分析

在地铁基坑施工中,承压水的控制对于基坑自身安全和周边环境保护至关重要。结合宁波轨道交通4号线儿童公园站基坑工程承压水控制实例,提出抽灌一体化的承压水控制方案。首先基于地下水三维非稳定渗流模型对承压水水位降深进行预测,以指导设计优化;进而基于抽水验证试验结果反分析承压水层的水文地质参数,研究抽灌一体化方案下基坑周边环境水位变化;最终利用数值模拟进行止水帷幕插入比和回灌井位置等设计参数影响分析。     

宁波市轨道交通车站基坑抗突涌设计技术要点

在基坑开挖的设计和施工中,坑底以下承压水水位取值受工程场地水文地质条件的影响明显,同时也会影响到坑底抗突涌稳定性系数的选取,进而影响基坑施工安全及工程造价。依托宁波轨道交通3号线的儿童公园站工程,进行了浅层承压水含水层水位测试,并结合场地水文地质参数特点,介绍了宁波市承压水含水层划分标准及其分布特征,分析了承压水水位取值方法及规律,提出了坑底抗突涌稳定性验算的方法,并对测试数据进行了分析,给出承压水层相关问题的处理意见与建议。研究成果可为宁波市类似工程的勘察、设计工作提供参考与借鉴。     

FLAC~(3D)在工程降水引起地面沉降分析中的应用

以沈阳地铁1号线青年大街站为工程背景,借助三维有限差分数值模拟软件FLAC3D,分析工程降水引起的地面沉降。主要分析水位下降值为5、10、15 m和21.1 m时竖向位移特征,将FLAC3D计算得到的地面沉降值与实际观测值进行比较。应用FLAC3D模拟工程降水引起的地面沉降结果与实际的地面沉降观测值吻合程度较高。计算模型的建立在降水引起地面沉降的预测非常重要,在今后的研究及实践中需进一步探讨,以使计算结果更符合实际。     

膨胀土深基坑开挖对邻近地铁设施变形的影响

随着全国各大城市地铁以及城市轻轨交通项目的快速兴建,在膨胀土分布区域,一系列的膨胀土深基坑工程位于地铁线路周边,对地铁隧道及车站的安全产生影响。膨胀土作为对工程危害严重的特殊土,膨胀土深基坑的开挖对邻近地铁设施的影响分析显得尤为重要。为此,以邻近成都地铁2号线洪河站某膨胀土深基坑工程为背景,运用FLAC3D数值软件建立计算模型,采用膨胀土抗剪强度折减的方法,对膨胀土深基坑分层开挖对邻近地铁设施的变形影响进行分析计算。计算结果表明:地铁隧道及车站的最大位移符合控制要求,数值计算结果与现场测试结果相近,表明考虑膨胀土抗剪强度衰减的方法可以用于膨胀土基坑分析计算,成果可为类似工程的设计和施工提供参考。     

明挖地铁车站主体结构最不利设计水位分析

我国华南、华东、华中地区及沿海城市地下水丰富,地下水压力是影响地铁车站主体结构受力的重要因素,随着水头高度的变化结构受力会随之发生改变。为了研究不同的水位对车站主体结构受力的影响,结合众多地下水丰富的地铁工程实例,选取多种水位进行数值模拟计算,结果表明:影响顶板、中板、底板及侧墙的最不利水位并不是统一的水位。为了方便设计,通过将众多正常使用中的地铁车站结构受力情况对比分析,认为:选取工程场地内最高水位进行车站结构受力计算,然后对部分构件配筋面积进行调整,能够满足车站结构安全的要求。     

富水砂层中盾构始发穿越既有地铁线路的结构稳定性研究

[目的]富水砂层地质条件下,新建地铁线路盾构始发穿越既有地铁线路时,对既有地铁线路结构稳定性的研究较为鲜见,需总结类似工程的相关规律。[方法]以新建的郑州地铁7号线黄河迎宾馆站—英才街站区间盾构始发穿越既有地铁2号线结构工程为依托,根据实际工况采用有限元软件MIDAS GTS NX建立了施工区间的三维数值模型,并利用软件的结果提取功能得到了该工程对应模型的模拟结果。选取现场2个监测点位,将2个测点的现场实测值与模拟计算值进行对比,证实了该模型的准确性。在此基础上,进一步研究了盾构始发穿越、一般下穿施工两种穿越方式下对既有地铁线路结构稳定性的影响,以及始发洞门与既有地铁结构间竖向距离d的4个取值对既有地铁线路结构稳定性的影响。[结果及结论]所建三维模型在一定程度上可反映实际工况。在既有地铁线路结构、材料、加固方式等因素均不变的情况下,既有地铁线路结构的稳定性因穿越方式的不同而有所差异,与一般下穿施工相比,采用盾构始发下穿方式时对既有地铁线路结构的影响较小。采用盾构始发下穿方式时,d的取值不同,对既有地铁线路结构稳定性的影响有较大差异。d=2.00 m对既有地铁线路结构的影响较小,工程成本...     

某先期建设地铁隧道为远期地铁预留下穿条件研究

为研究先期建设的地铁隧道如何为远期地铁预留下穿条件,以某实际工程为例,针对两线路的交叉节点,提出两个预留方案,建立三维数值模型进行动态模拟,分析先期建设的隧道结构变形及预留支撑桩受力,从实施条件、安全性、经济合理性等方面对两个方案进行比较,最终选择在交叉节点处施作预留支撑桩,且令该支撑桩兼做远期下穿线路永久结构的方案设计预留工程,该方案已付诸工程实践。     

软土地区地铁基坑浅层承压水控制及降压影响预测研究

针对地铁基坑,提出一种浅层承压水抽灌一体化设计理念,用以控制因地下水位下降引起的被保护建(构)筑物的环境变形。结合宁波市轨道交通工程实例,分析地铁基坑浅层承压水抽灌一体化设计在实际工程应用中的优势,通过现场试验,证明抽灌一体化的设计方法可有效减小基坑降压引起的周边地面沉降。同时对该地铁站进行数值模拟计算,得到抽灌一体化设计下的环境水位变化。通过理论推导,结合工程实测数据和数值计算结果,提出适用于宁波地区的减压降水引起的地面沉降预测公式。     

软土基坑施工引起邻近既有地铁隧道位移的预测方法

针对上海市典型的工程地质条件以及当地基坑工程中广泛采用的"大小坑"开挖模式,建立大量三维数值模型,计算分析了既有侧向邻近地铁隧道基坑施工时,引起地铁隧道最大位移受基坑开挖规模及基坑与隧道间相对位置关系影响的规律,提出了一种隧道位移实用预测方法。工程实例验证表明,该方法的预测结果是可靠的,可以为邻近基坑工程的地铁隧道保护提供参考。     

等截面抗拔桩在地铁车站抗浮中的应用

地下地铁车站的抗浮是目前地铁工程建设中一个经常面临的问题,通常采用的措施是使用抗拔桩。由于目前对抗拔桩的抗拔承载机理缺乏深入了解,设计计算理论尚不成熟,且没有现成的规范作为设计依据,因而在一定程度上影响了抗拔桩技术的推广应用。本文就等截面抗拔桩的破坏机理及其在地铁车站抗浮应用中的一些问题进行了探讨。     

抗拔桩和压顶梁对明挖地铁车站内力影响分析

在高地下水位地区修建地铁车站,往往存在抗浮问题。抗浮问题处理得当与否直接关系着地铁车站正常使用期间的可靠度。而采用不同抗浮措施会对结构内力产生不同的影响,为研究这种影响并希望从结构受力角度对车站抗浮提出一定的建议,结合一个明挖地铁车站实例,针对目前最常见的2种抗浮措施——压顶梁和抗拔桩进行数值计算,发现抗拔桩具有改善结构受力的作用,在结构跨度较大时应采用抗拔桩或者抗拔桩与压顶梁联合抗浮的措施,在结构跨度较小时,可优先考虑压顶梁抗浮。