浅埋暗挖法施工工艺在铁路隧道穿越高速公路中的应用

由于滑坡引起的石太线K135铁路改线,导致石太线下穿高速公路,但在既有高速公路下,在当时(2000年)采用暗挖修建桥涵与隧道的实例很少见的情况下还得保证高速公路的正常通车及控制下沉量<3 cm,介绍采用CRD工法控制沉降的措施,并对每一步开挖的变形进行全方位的监测,使超浅埋暗挖的施工达到预期的结果。     

自动化实时监测系统在中国台湾高速铁路浅埋隧道的应用

中国台湾高速铁路新竹二高隧道以覆土深度9～12m穿越台湾北部第二高速公路。为了考虑高速公路下方隧道穿越施工时的行车安全,采用自动化监测系统,监控隧道施工产生之顶部路面沉降与隧道侧墙土层之变位。监测系统采用捷仪工程科技公司GeoAuto自动化实时监测软件系统,该系统分前端、中端、后端三部分。前端部分在隧道顶部沿隧道方向安装有自动量测水平倾斜计、在隧道两侧各安装有自动量测垂直倾斜计与伸张仪,另沿高速公路方向安装3排路面沉降点以全站仪自动监测,前述各类仪器皆连接至资料集录器;中端部分为ADSL、直接联机与无线传输等方式进行数据传输;后端部分为GeoAuto自动监测软件系统,所有路面沉降、土层变位等现场数据,皆由前端仪器量测、经中端传输,最后将所有现场有关沉降、变位等数据,皆显现于后端电脑显示器上。在自动监测系统配合下,有效协助浅埋隧道凿进,顺利完成隧道施工。     

列车循环动荷载下地铁四孔交叠隧道长期沉降及控制分析

以南京地铁5号线下穿3号线为例,采用ABAQUS软件建立四孔交叠隧道的三维有限元模型,计算列车动荷载作用下的土体动应力,并结合经验模型预测交叠隧道的长期沉降量.结果 显示,交叠隧道最大沉降量达16.3 mm,曲率半径为13589 m,相对变曲为1/1100,均超出规范要求,须采取沉降控制措施.现场拟在5号线隧道施工期采用壁后注浆加固措施.结果 显示,采用地层加固措施后运营期交叠隧道的最大沉降量降低至10.4 mm,曲率半径增大至18750 m,相对变曲减小至1/2575,均满足规范要求.地层加固措施可有效控制隧道交叠区沉降的发展,保障隧道结构长期服役性能.     

某铁路车站软土地基的沉降变形特性

通过理论计算和沉降施工监测表明,软土地基在附加荷载下沉降大,地基沉降主要是路堤填土造成的。加固前软弱地基固结时间长,需加固后12a才能满足铁路工后沉降不大于20cm要求。淤泥层采用塑料排水带(真空预压)加固后,固结时间大大缩短,在加固后240d就能满足工后沉降小于20cm和沉降速率小于5cm/a要求。由于理论计算与实际施工条件有差异,再加上软土地基本身的复杂性,实测沉降与理论沉降计算值两者并不完全一致,实际沉降值略大于计算值,实际沉降值在大致地基加固后2a后才趋于稳定,时间长于计算值。有限元计算和实测值表明:地面沉降变形最大点位于地面线中心点,路肩次之,往路基两侧边坡坡脚处沉降量最小。研究结论可为类似工程施工参考。     

GM(1,1)模型在巨型溶洞超厚回填路基沉降监测中的应用

为验证GM(1,1)模型在黔张常铁路高山隧道巨型溶洞超厚回填路基沉降监测和预报项目中的适用性,根据现场实际情况布设沉降监测基准网和监测网并进行数据采集,选取某一断面的3个监测点在某一时期内的9期监测数据进行处理与分析,根据累计沉降量数据的变化关系建立GM(1,1)模型,该模型的后验差值比C和P均达到Ⅰ级拟合精度。利用GM(1,1)模型对该段路基的累计沉降量和沉降趋势进行预测,预测结果与该巨型溶洞超厚回填路基的实际沉降情况吻合较好,预测结果可供后续施工组织参考。     

下穿高速公路铁路隧道对高速公路的影响研究

以草帽山隧道工程为背景,采用数值模拟的方式,对铁路隧道下穿高速公路时对高速公路的影响进行研究。分析高速路面在7种隧道埋深时的沉降量,得出路面沉降和隧道埋深的关系曲线,将隧道合理埋深确定在30 m左右;并且对埋深32m时的隧道围岩变形以及公路路面沉降进行详细分析,得出隧道施工对高速公路的影响范围,即公路荷载的压力扩散对隧道的影响长度为路面宽度的4倍,路面产生较大沉降的范围约为隧道跨度的2倍。从而对工程设计和施工提供参考。     

地铁盾构下穿高速公路的路面变形特征分析

盾构施工过程中由于土体挖除、管片和二衬设置,将在穿越过程引起高速公路路面的沉降或隆起,对公路正常运营产生不利影响。论文采用Midas/GTS软件建立了北京地铁7号线盾构下穿京哈高速公路施工过程有限元模型,分析采用盾构法先后施工左右线隧道引起的高速公路路面变形特征,认为地铁盾构掘进过程中,公路路面沉降变形在纵向呈现出抛物线形态,在横向上沉降槽呈现为"U"形,最终的路面最大沉降值产生在两线隧道中轴线上方的右线第10掘进段(第23施工步)开挖时,最大值为15 mm,路面最大隆起值出现在右线上方的右线第9掘进段(第22施工步)开挖时,达6 mm。     

重载铁路隧道近距下穿高速公路暗挖施工技术

山西中南部重载铁路某隧道在DK503+122处下穿山西省境内的长平高速公路,高速公路为双向四车道,宽26 m。铁路为单洞双线浅埋暗挖隧道,隧道断面开挖跨度为11.3 m,隧道下穿段埋深11.5 m。如何在铁路隧道开挖、支护施工过程中,确保高速公路的正常运营,严格控制路面的沉降、变形,是本工程的重点和难点。通过采取大管棚超前支护、CRD法开挖及监控量测等措施,保证了高速公路的正常运营及铁路隧道的施工安全。     

浅埋大跨黄土隧道下穿公路方案比选

以大跨黄土隧道下穿公路安全施工为背景,对隧道下穿公路的安全施工方案进行研究。基于公路路面破损指数与下穿公路施工风险事件引起路面最大沉降之间的关系确定了隧道下穿施工可能引起的路面最大允许沉降量,并据此制定出施工管理基准,对比分析了CRD和CD法引起的隧道拱顶沉降、地表最大沉降、支护受力和隧道周边地层塑性区特征,建议采用CD法进行下穿施工。下穿孙辛路施工监测结果表明,采用CD法保证了隧道施工安全和孙辛路的正常通行。     

浅埋暗挖地铁隧道引起地表沉降的数字模拟与实测分析

地铁隧道施工引起地表沉降问题是地铁隧道建设最难控制且亟待解决的关键性问题之一。根据土体变形机理,对我国北部某城市浅埋暗挖地铁隧道开挖地表沉降量进行有限元预测计算,并利用施工路段现场监测值对模拟结果进行验证。验证结果表明:应用有限元软件模拟计算得到最大竖向沉降量产生在隧道轴线正上方位置,施工结束后的最大沉降值约为39.9 mm;实际监测MS-6断面施工结束后的最大沉降值为55.1 mm;实测值与模拟计算值存在一定差异,距离隧道轴线位置越近,两者差异的数值越大。实测地表沉降值与模拟计算值整体变化一致,因此应用有限元模拟浅埋暗挖地铁隧道引起地表沉降量是可行的。     

地铁盾构下穿高速铁路情况下的路基加固与轨面控制

以苏州某盾构隧道下穿高速铁路为背景,采取数值计算、理论分析并结合工程实测结果,分析论证了采取桩板结构和路基注浆联合加固方法,并对轨面状态监测、监护方法进行分析.结果表明:采用联合加固方法可以有效减小盾构穿越高速铁路路基引起的沉降,盾构穿越后实测最大沉降量为0.7mm,与数值计算结果相近,能确保高铁运营安全.     

盾构隧道垂直下穿暗涵的沉降影响研究

以北京地铁十号线二期11标六里桥站—莲花桥站区间隧道为例,采用数值模拟和现场监测相结合的方法,对新建盾构隧道垂直下穿暗涵时产生的沉降进行研究,模拟盾构掘进过程中、盾构完全通过后,暗涵底部及对应地面产生的沉降,分别得到相应的沉降最大影响区域,暗涵底部最大沉降值为11.6 mm,地表最大沉降值为5.3 mm,通过现场监测与数值计算结果对比分析,二者结果均比较接近,说明数值模型的合理性。且实际监测最大值为4.7 mm,满足5 mm的控制标准,说明施工过程中采取的措施是有效合理的。     

武广铁路客运专线沉降观测与预测技术

武广铁路客运专线全线铺设无砟轨道。为了确保高速列车舒适、平稳运行,线路工程变形控制是关键技术问题之一。在研究客运专线路基、桥涵和隧道的沉降观测的技术方案等关键控制技术的基础上,使用扩展双曲线法对路基沉降结果进行了预测。预测结果表明,一般路基地段沉降量最大断面的预测工后沉降值为5.8 mm,桥梁墩台、涵洞和隧道的沉降量均较小。这些沉降控制技术和结论对于进行沉降观测控制与预测工作有一定的参考价值。     

对基坑降水引起周围建筑物沉降的预测及其防治措施

根据有效应力原理,基坑降水使孔隙水压力减小,土体有效应力增加,而造成基坑附近地表不均匀下沉,危及临近建筑物的安全使用。因此,对不均匀沉降量的预测具有重要意义。利用地下水动力学及土力学原理,介绍了基坑开挖降水引起的周围地表沉降的计算方法。并通过工程实例,预测了基坑周围建筑物的沉降量,且提出了防治措施。     

层次分析法在隧道二次衬砌施作时机预测中的应用

为确定十堰—天水高速公路茶镇隧道二次衬砌合理支护时机,保证隧道施工中充分发挥围岩的自承能力,采用层次分析法对地表沉降、拱顶下沉、水平收敛等隧道变形监测数据进行了多影响因素的权重划分,给出了排序,进而给出二次衬砌的最佳支护时机为开挖后第35 d。预测结果与监测数据回归分析结果一致。     

沪通铁路软土地基旋喷桩加固效果分析

以沪通铁路软土地基加固工程为研究对象,采用ABAQUS软件计算填筑砂垫层和A,B填料过程中线路中心处与坡脚处地基的竖向位移,并与现场实测数据进行对比,分析旋喷桩加固效果。结果表明:软土地基在旋喷桩加固前,沉降随时间呈对数函数增长,加桩前线路中心处竖向最大位移为5.1 cm;加桩后最大位移为3 cm,与实测沉降相吻合,沉降量减小了41%,加固效果显著。     

管棚支护下框架桥顶进设计和施工

郑州市金水路西延南半幅道路下穿金水路工程采用管棚支护路基、框架桥预制顶进的施工方法,控制路面沉降并顶进框架桥就位是项目成功实施的关键。采用有限元软件对框架桥顶进施工过程中路面的沉降进行模拟计算,分析路面沉降值及其规律。计算表明,顶进施工引起的路面沉降最大值约为13 mm,开挖影响范围约为工作面前方8~10 m,路基内设置吊梁和框架桥周围注浆措施可分别使顶进中路面沉降减少36.5%、7.4%。现场监测路面沉降规律和计算结果基本一致,工程采用的工法保证了项目的成功实施。     

分水关隧道进口浅埋段下穿104国道施工与沉降控制技术

系统介绍温福铁路客运专线分水关隧道进口段下穿104国道的施工技术处理措施,包括隧道在进洞前进行管棚超前支护施工时洞顶国道路面出现下沉及位移的情况、进洞前洞口接长套拱及回填反压加固措施、104国道路基防护及加固措施、进洞后洞口段开挖地表下沉的控制措施、监控量测措施以及施工中公路路面产生下沉后的对策及取得的效果。     

红层软土地基沉降监测及预测

研究目的:红层软泥岩是一种特殊岩土,具有易崩解、易风化、遇水易软化等特点。在这种特殊地质条件下,修建高等级铁路,必须要解决地基沉降问题。要准确地计算软土地基的沉降,特别是预测工后沉降,满足高速铁路暂行规定,仍是铁路建设中要解决的关键问题。研究方法:采用沉降管对经粉喷桩处理过的红层软土地基进行沉降监测,将得到沉降数据进行分析,分析软土地基沉降规律,通过指数函数进行拟合及预测其最终沉降量。研究结果:结果发现沉降管在红层软土地基的沉降监测得到了很好的应用,其预测结果表明经过粉喷桩处理后的软土地基的沉降满足高速铁路暂行规定。研究结论:证明该沉降管监测方法和预测方法应用在红层软土地基沉降中是合理的。     

长距离输气隧道顶管施工数值模拟分析

以西气东输二线滠水河长距离输气顶管隧道为例，采用 Plaxis 3 D 有限元软件对隧道开挖后的应力分布与沉降特征进行模拟分析，结果表明：开挖后土体经过应力重分布将在拱腰与拱顶产生较大应力；随着埋深加大，应力区范围减小，但应力值增大；经过支护后，应力基本恢复至开挖前的状态，3种埋深情况下的支护效果均能满足安全施工要求；隧道在20 m 埋深情况下拱顶最大下沉位移为1.5～2.0 cm，局部区域达到2.5 cm，需要在相关地段加强沉降监测。