列车动载对紧邻基坑支护影响的动力测试及分析

当既有线路紧邻基坑时,列车的长期动载作用会引起基坑支护的动力响应,因此按照列车等效静载设计基坑支护的方法难以完全满足紧邻既有线路的基坑施工安全要求。本文依托潍日高速上跨胶济铁路转体桥基坑工程,开展了基坑支护的动力响应测试研究,得到了距离既有线路不同距离下的基坑支护的振动加速度,总结了由列车动载引起的基坑支护振动加速的衰减规律。     

预应力锚索锚固效应动态模型试验

为了解既有列车振动荷载对锚索预应力损失、地表沉降及桩体水平位移的影响,以京石高铁石家庄六线隧道明挖深大基坑桩、锚围护结构为工程背景,根据相似关系,试验确定了土体-桩锚系统模型试验材料;针对列车振动荷载特点,开展了基坑开挖完成后连续振动162 d（相似关系）的模型试验,分析了振动频率分别为8.282,13.801,20.704 Hz时锚索预应力的损失规律、地表沉降、桩体水平位移以及锚索预应力随锚固深度变化的特点。试验结果表明：随着振动频率（列车行车速度）的增加,锚索预应力损失率、最终地表沉降值和桩体水平位移均大幅增加; 8.282 Hz频率（行车速度120 km·h^-1） 下振动28 d,锚索预应力平均损失率为2%;13.801 Hz频率 （行车速度200 km·h^-1） 下振动53 d,锚索预应力平均损失率为8%;20.704 Hz频率（行车速度300 km·h^-1）下振动53 d,锚索预应力平均损失率高达23%;锚固段锚索应力沿锚索锚固深度呈喇叭状开口递减趋势,接近锚固段底部时,其应力几乎为0。通过动态模型试验,掌握了列车振动荷载作用下锚索预应力随时间的损失规律,对临近铁路深大基坑锚索设计与施工具有理论指导意义。     

可拆芯式锚索施工技术

以地铁某车站深基坑支护为例,阐述了地铁区间隧道采用盾构法施工和明挖车站采用桩锚索支护的相互影响,介绍近几年来遇到的一些难题及采取的解决措施.基坑采用钻孔灌注桩及预应力土层锚索的支护体系,保证深基坑施工期间的相对安全,但是基坑支护体系中的锚索伸入了盾构区间隧道范围内,无形中给盾构掘进制造了障碍.现采用可拆芯式锚索,既解决了基坑支护难题,又避免了给下一步的盾构推进施工造成障碍.该方法在地铁领域的设计与施工有着重要的参考价值,可以在同类地下工程中推广应用.     

上跨城轨段基坑开挖安全性模拟及施工控制

随着我国基建规模扩大,大量明挖基坑上跨既有地铁线路,基坑卸荷势必对下方地铁线路及支挡结构造成不利影响,评估基坑安全是施工面临的重要难题。文中以十字门隧道为依托,采用数值模拟的方法建立隧道-支护有限元模型,模拟隧道上浮量、管片裂缝和围护结构位移变形规律。研究结果表明:(1)珠机城轨结构上浮量及H形桩墙各个方向位移随基坑开挖深度加大而增加,但隧道竖向和水平位移均小于规范限值20 mm,隧道管片接缝张开量小于控制值3 mm;(2)基坑开挖后及时施做底板可有效阻止隧道管片上浮,且对管片有50%的回压作用;(3)采用MJS工法对坑底进行门式加固且分两仓开挖可有效控制坑底隆起。     

复杂条件下城市过河隧道结构方案研究

以上海市某过河隧道为例,综合考虑充分利用地下空间、发挥道路交通功能、保护周边环境等因素,对隧道过河的明挖、暗挖方案进行深入对比,确定了明挖叠层结构方案,结合围堰分幅施工;同时根据周边环境条件,采用合理的基坑支护体系,对基坑开挖施工进行了全过程数值模拟。结果表明,开挖对周边环境的影响满足规范要求。     

明挖隧道深基坑施工对近邻高速公路桥梁桩基的影响研究

以明挖隧道深基坑施工与近邻高速公路桥梁桩基的深（圳）中（山）通道工程为研究对象,采用有限元方法建立三维有限元模型,分析隧道基坑施工对近邻桥梁桩基的影响。结果表明:现有基坑围护结构设计方案和施工工况,其筑岛施工和暗埋段施工过程对既有沿江高速桥梁桩基的影响较小;水平附加位移（朝基坑侧位移）和竖向附加位移（沉降）均在规范允许范围内;主线隧道基坑开挖施工将在既有桥梁桩基中产生附加内力,应提前对既有桥梁采取保护措施。     

北京地铁天通苑东站改扩建总体设计方案探讨

为解决改扩建车站面临的新增半幅车站与既有基坑水土压力不平衡、两端延伸基坑宽度较大、换乘节点交通导改复杂等问题,通过对各区块基坑做详细比选分析,并结合考虑施工过程、永久使用阶段各种作用组合和结构型式转变的数值分析结果,确定了改扩建方案。主要结论如下:1)既有半幅基坑已开挖至底部,新建半幅基坑应采用盖挖逆作法施工;2)两端延伸基坑应采用明盖挖相结合的工法,并采用锚索支护,盾构接收范围内锚索采用可回收工艺;3)换乘节点处基坑采用盖挖逆作法施工;4)盖挖段竖向支撑构件应采用临时立柱与永久立柱结合的钢管混凝土,柱下设中间桩基础(兼作抗拔桩)。最后,通过时程分析法验证了车站主体结构在E3地震作用下能够满足抗震性能Ⅱ的要求。     

城市叠交隧道明挖施工对邻近建筑的影响分析

以重庆两江桥渝中连接隧道叠交段近接金禾丽都高层建筑为工程背景,提出了主隧道明挖施工,在主隧道基坑内明挖施工下穿匝道隧道的工程方案。采用有限元数值模拟主隧道与匝道明挖施工过程,分析隧道基坑开挖引起的金禾丽都筏板基础变形。结果表明基础沉降与倾斜均在可控范围内,本文提出的隧道设计方案用于下穿建筑是可行的。     

山岭隧道浅埋段盖挖支护施工方法研究

针对山岭公路隧道浅埋段常用的明挖法与暗挖法施工的不足,以宁波309国道改线工程浅埋隧道施工为例,提出盖挖支护施工方法,在明挖地表一定深度后,先修筑土模并施作暗洞顶部防护结构(盖拱),在盖拱防护下采用左右错台暗挖法进行隧道施工,然后回填盖拱顶部土体,做好植被防护与排水措施;盖拱采用拱部明挖法与土拱模法开挖与浇筑,基坑采用台阶放坡法开挖,坡面采用锚喷支护,基坑内采用明沟抽排水,盖拱模板采用对拉预应力螺杆保证其浇筑质量,并根据施工过程提出了质量控制标准与措施。     

盖挖逆作法在城市隧道中的应用

近几年来,一种"盖挖逆作法"施工新技术正被逐渐运用并趋于成熟。该工法适用于多层地下结构工程的施工,在对工程有特殊要求,或用传统方法施工满足不了要求而又十分不经济的情况下采用。海河隧道靠近海河处最大基坑开挖深度达到26.6 m,为滨海新区第一深基坑,隧道主体结构位于软土地基上,采用盖挖逆作法进行基坑开挖,有效地降低了风险。利用大型有限元软件ABAQUS全过程模拟海河隧道岸边段深基坑开挖过程,揭示了支护结构的受力及变形情况。     

爆破开挖路堑对罗依溪隧道安全影响的数值分析

以永吉(永顺—吉首)高速公路上跨焦柳铁路罗依溪隧道路堑的爆破开挖为研究对象,对爆破荷载对隧道主体结构安全的影响进行数值模拟。结果表明,所使用的爆破方案对隧道和边坡位移及整体稳定性的影响不大;爆破振动在岩层中50m传播范围内迅速衰减,振速衰减至约为10cm/s,可认为该爆破振动影响的安全最小深度为50m。考虑到岩土计算参数的离散性,建议在开挖深度达到距离路基面10m后采用液压炮头机钻裂施工,以上部分可采取爆破施工。     

郑州地铁1号线会—民盾构区间锚索拔除施工技术

郑州市轨道交通1号线会—民区间盾构下穿建筑物时遇到了大面积深埋锚索。从工期、工程造价等方面对明挖基坑、暗挖隧道和人工挖孔3种锚索拔除方案进行比选,最终确定采用人工挖孔锚索拔除方案。通过在竖井狭小空间内利用轻型拔锚机具有效地清除锚索,验证了实施人工挖孔锚索拨除方案的正确性,解决了大面积深埋锚索对盾构施工的影响,同时也避免了大面积开挖对周边环境的影响,可为今后类似工程提供借鉴。     

公路隧道泵房深基坑支护设计方案改进及验算

公路明挖隧道泵房处基坑开挖面小但深度大,原支护设计采用单排桩与三道水平横向支撑支护方案,多根立柱与多道横向支撑使坑内开挖空间更加狭小,无法使用机械开挖,造成基坑开挖难度增大,工期延长。基于此,该文提出了一种改进设计方案——采用工厂预制的钢板桩代替单排桩,双拼工字钢作为水平斜向支撑代替横向钢管支撑,并对支护结构的内力及变形进行结构验算。结果表明:改进方案能够满足结构受力要求;采用钢板桩支护,机械化程度高,施工速度大大提高;采用水平斜向支撑代替横向支撑,取消了立柱并减少了横撑数量,扩大了施工开挖作业空间,可进一步缩短施工工期。     

堆载对明挖隧道基坑围护结构的影响

依托郑州市冀州路明挖隧道基坑施工,采用有限元分析软件建立三维数值模型,研究堆载对基坑周围土体沉降、坑底隆起及桩身水平位移的影响,结果表明：基坑周围土体沉降、坑底隆起变形及桩身水平位移均随基坑开挖而逐渐增大;基坑围护结构的变形量均在设计控制范围内,在该施工条件下,基坑结构整体安全。     

铁路站场改造的深基坑支护设计施工技术

六安站改造工程新建旅客地道位于铁路正线下方,为确保正线运营,地道开挖采用便梁+明挖方式施工。深基坑开挖深度8m,针对不同环境条件采用不同设计方案,针对地道封头端紧邻运营线路的特点,采用支护桩+锚索支护的设计方案。正线下方作业空间有限,采用分级开挖、分级支护进行施工。施工过程中,引入智能监测系统,对支护桩顶部位移、锚索应力等进行实时监测,确保深基坑施工过程安全可控。其经验可供类似项目借鉴。     

砂卵石地层地铁隧道上方基坑开挖卸载影响与对策分析

在富水砂卵石地层条件下,地铁盾构隧道上方基坑大范围开挖卸载会对下卧盾构隧道产生不利影响。为确保地铁运营安全,对下卧盾构隧道隆起与变形趋势进行研究,从减小基坑开挖卸载的影响程度与增大隧道纵向刚度2方面着手,通过在盾构隧道内设置预应力锚索、轨道道床内设置暗梁结构并与管片叠合处理以及临时槽钢纵向固定等措施的综合应用,减小纵向不均匀变形趋势,同时采用管幕法超前支护形成压顶梁,并对上方基坑开挖采用"竖向分层、纵向分段、先支后挖"的基本原则,将盾构隧道的变形控制在毫米级范围,满足了地铁正常运营要求。     

车辆动荷载下偏压深基坑支护结构受力变形分析

依托杭州某地铁车站偏压深基坑工程,基于PLAXIS有限元软件建立三维数值计算模型,分析车辆动荷载对基坑开挖变形影响。结果表明:随基坑开挖深度增加,基坑内竖向位移和墙体水平位移均呈现先增大后减小趋势;工程施工时,在开挖至第三层土体时需加大注意坑底竖向位移变化,防止基坑隆起过大影响施工;车辆动荷载对基坑影响深度有限,基坑开挖深度小于15 m时,车辆动荷载对基坑影响较大,应注意车辆荷载对土体稳定性和地连墙水平位移问题,宜采取相关保护措施。     

明挖隧道基坑变形与结构内力的数值分析

软土地区明挖隧道在城市市政交通隧道十分常见,其中主要两个问题是基坑开挖和隧道结构施工期间的基坑变形问题和隧道结构受力问题。本文以杭州市某软土明挖市政隧道断面为算例,对基坑开挖和隧道结构施工全过程中基坑变形规律和结构受力两方面进行数值分析研究,同时对比了现场的监测数据。得到了一些有益结论,为今后类似的工程提供参考。     

厦门第二西通道陆域段施工技术问题探讨

厦门市第二西通道陆域段工程沿厦门岛内繁忙干道兴湖路布设,结构形式多样,安全风险较高。对厦门市第二西通道陆域段工程中浅埋暗挖双连拱隧道、深大明挖基坑、隧道上跨既有地铁隧道等施工中的关键技术问题进行研究。主要研究和结论如下：1）浅埋暗挖双连拱隧道埋深小、跨度大、地质软弱、保持地面交通,控制沉降是施工的关键技术所在。从三导洞工况理论分析看,设计支护和开挖方法是合理可行的,施工中还应结合实际优化具体支护参数,注重受力体系转换环节,加强监控量测,用信息化指导施工。2）深大明挖基坑,关键是要确保基坑支护体系变形受控,结构安全,基坑防水有效,保证基坑和周边建筑物的安全,尤其要注重复合地层组合式围护体系的整体稳定。3）隧道上跨既有地铁隧道,施工中要采取防既有地铁轨道上浮的工程措施,同时加强地铁轨道监控量测,制定好轨道调整预案,保证地铁轨道线型符合规范要求。     

低净空横穿双线并行不等深明挖基坑的地下高压电缆保护及基坑施工综合技术

为解决架空线和地下线等复杂环境条件下基坑施工的难题,以南昌市红谷隧道东岸双线并行明挖基坑为例,探讨低净空条件下采用反循环钻机进行钻孔咬合桩施工的方法。利用混凝土支撑作为悬吊梁悬吊保护横穿基坑的地下电缆,基坑内采用逆作法施作工字钢喷射混凝土支护。在基坑外斜向交叉打设高压旋喷桩加固110 k V电缆包封处一定深度的地层,在基坑内电缆底部竖向施工高压旋喷桩止水帷幕至岩面封堵地下水,并在基坑围护结构连接处施作应急降水井。根据施工结果可知:1)采用高压旋喷桩可以有效避免基坑不同形式围护结构的连接处出现渗漏水现象;2)在基坑围护结构未封闭处的下游设置止水帷幕可以起到有效的止水作用。