重叠隧道施工中大轴力桩基主动托换技术

 由于受到环境条件的限制，深圳地铁一期工程3C标段（国－老区间北段）暗挖单洞重叠隧道需要穿越高层建筑物。在施工过程中，对隧道通过区段的桩基采用主动托换技术，需要托换的桩的最大轴力为1800t，施工难度和风险很大，为了保证建筑物安全，采取了合理的施工方案和工程措施，就重叠隧道施工中桩基的主动托换施工技术进行介绍。     

重叠隧道施工对桩基托换区的沉降影响分析

对高大建筑进行大轴力桩基托换后再截桩进行重叠隧道施工在国内尚属首例，施工中不仅要保证桩基托换过程中建筑物的安全与稳定，还要控制下方隧道穿越过程中托换桩与结构柱的沉降，确保结构稳定。本文对重叠隧道施工对桩基托换区沉降影响进行分析，旨在说明两者在施工中的关系及桩基托换和重叠隧道施工技术在施工实践的成功应用，以期参考。     

曲线段桥梁使用主动托换法洞内截桩技术

介绍广州地铁二、八号线桩基主动托换洞内截桩的施工方案。主动托换洞内截桩是桩基托换的一种新做法,吸收了被动桩基托换的部分施工方法,解决了运营中曲线桥梁托换时水平力很难平衡的难题;阐述在动荷载作用下进行桩基托换的施工方法和托换过程中桥梁结构的监控量测;为在复杂结构和地质条件下进行桩基托换积累经验。     

洞内大轴力大跨径拱式桩基托换在地铁建设中的研究与应用

广州地铁某新线区间矿山法隧道，因线站位设置需近距离下穿某大型地下空间，与其5根既有桩基冲突，需要进行托换。受各制约因素影响，工程采用洞内拱式托换方案，然而本次托换的桩轴力、隧道跨径和现场条件的复杂程度，均远超一般洞内托换。以洞内大轴力大跨径拱式桩基托换为研究对象，通过工程类比的方法总结出托换结构断面高宽与托换跨径和桩轴力之间的经验关系（尺寸初拟规律），并进一步通过2D荷载结构法进行内力分析和3D地层结构法进行变形模拟，对托换结构的承载力和正常使用极限状态进行验证，证明了洞内拱式托换可适用于大轴力大跨径情况，验证了托换结构尺寸初拟规律的可应用性。     

区间隧道下穿建筑物桩基托换技术

结合深圳地铁5号线百—布区间桩基托换实例,介绍桩基托换技术的施工流程及相应工艺。通过监控量测最终证明了预应力主次梁系主动托换形式以及自锁式抗震节点处理的重要意义,对后续类似工程提供一定的参考价值。     

天津地铁5号线穿越东风立交桥区段方案研究

随着城市轨道交通建设速度加快,线路穿越城市密集建筑区地段越来越多。为了解决地铁穿越建构筑物密集的城市中心区域地铁选线难题,以天津市轨道交通5号线穿越东风立交桥区域为例,对区域内线站位布设方案、区间盾构隧道设计及桥梁桩基托换等工程技术方案进行研究。主要结论如下： 1）线路采用左右线上下重叠布置方式,较传统的常规方式占用地下空间少,增加线路选线的自由度,可有效避让线路两侧密集建筑物基础,减少拆迁,降低工程造价,解决了拥挤空间内的布线难题。2）上下重叠盾构隧道采用先下后上的施工顺序及在下洞设置钢支架、采用多孔注浆等设计、施工控制措施,可减少上下洞体的相互影响。3）匝道桥桩基托换采用桩基主动托换法施工,可有效控制桥墩沉降。     

地铁隧道盾构穿越高架桥桩基托换工程计算分析

为有效计算地铁隧道盾构穿越高架桥桩基托换施工前后桥梁承台及桩基受力的变化情况,保证桩基托换工程的顺利进行,本文依托厦门市轨道交通6号线隧道盾构下穿跨杏林湾路高架桩基托换工程,结合桩基托换工程特点和工程现场的实际情况,利用MIDAS/fea与MIDAS/civil建立桥梁桩基托换三维数值模型和梁单元模型,并通过该模型对施工现场的桥梁桩基托换工程进行数值计算,重点分析桩基托换施工中新建承台及桩基承载力的变化情况,据此提出桩基托换施工质量的控制措施,保障桩基托换工程质量,为类似工程的顺利建设提供理论指导与参考。     

软流塑地层盾构穿越夹岗过街涵群桩处理关键技术

南京地铁三号线大明路站-明发广场站盾构区间穿越软流塑地层中的箱涵及其群桩基础,为确保盾构顺利穿越,文章介绍了4种群桩处理技术方案： 方案1（拔桩、钢筋混凝土框架结构箱涵恢复、盾构正常掘进方案）、方案2（拔桩、桩基托换、恢复盖梁箱涵、盾构正常掘进方案）、方案3（矿山法隧道托换、盾构过站方案）和方案4（钢筋混凝土框架结构箱涵托换、矿山法隧道内截除桩基、隧道回填后盾构掘进方案）,通过对方案进行对比分析,最终选择了方案4。然后介绍了软流塑地层矿山法隧道施工关键技术和盾构过矿山法隧道关键技术。通过对施工监测的数据进行分析,发现通过采取基底加固后箱涵托换、劈裂注浆加固地层后CRD工法施工矿山法隧道、矿山法隧道内桩基截除、盾构通过回填后的矿山法隧道等关键技术措施,确保了盾构顺利穿越过街涵群桩。     

建筑物地下室底板下软弱土层中浅埋暗挖隧道施工技术

为实现深圳地铁1,3号线老街站通过2站间换乘体的平行换乘,对1号线既有运营老街站实施站台倒边改扩建。分析工程施工条件,就浅埋暗挖隧道施工关键技术及环境影响情况进行论述,用数值模拟分析桩基托换工作隧道的开挖及揭示桩基的施工过程对上部建筑物的影响,并对方案形成及实施过程中的重要环节予以总结讨论。所采用施工技术合理可行,有限元模拟分析最终规避了工程风险。     

隧道开挖对既有桥梁桩基承载力影响数值分析

依托成都地铁13号线隧道近距离穿越娇子立交桥桩基工程,建立有限元模型,研究隧道开挖对于托换桩基剩余承载力的影响,并分析了桩基与隧道净距、断桩长度比两个因素。结果表明:进行断桩处理的既有桩基的承载力发生明显的承载力损失,主要为桩侧承载力损失。实际施工过程中,可根据桩基与隧道净距、断桩长度比确定剩余承载力占比取值区间。     

地铁隧道与邻近高层构筑物建设时序优化研究

以位于武汉地铁3号线范湖站—菱角湖路站区间影响线范围内的某高层构筑物为例,利用FLAC3D有限元软件对地铁区间隧道与邻近高层构筑物的不同建设时序下相互影响建立三维模型进行模拟分析,并将不同建设时序下的模拟结果进行对比,得出以下结论:1)管片正常配筋不能满足同时施工时序方案与先施工隧道时序方案的要求,需要进行技术处理;2)地表沉降主要由高层建筑物基坑开挖产生,盾构施工对地表的影响比例非常小,隧道施工对高层构筑物的各种参数影响较小,均在可控范围内;3)先施工高层构筑物后施工地铁隧道的建设时序方案,可有效避开施工风险,降低工程造价。     

深圳地铁并行叠落隧道施工相互影响的数值模拟分析

以深圳地铁9号线银湖站西端五线叠落隧道为例,采用有限元数值模拟分析了不同情况下6号线与9号线叠落施工的相互影响,研究表明:施作二次衬砌后的矿山法隧道在9号线施工影响下拱顶及底板的变形小于未施作二次衬砌的情况;在二次衬砌强度达到60%后即可进行上跨隧道的施工;在6号线与9号线隧道施工符合要求的情况下,由于相互影响而产生的变形在允许范围内,证明盾构法、矿山法叠落隧道施工的可行性。总结了叠落隧道施工的关键技术,指出同期完成深圳地铁9号线与6号线的叠落隧道建设大大减少了后期6号线建设的施工风险。     

富水条件下地铁出入口部分主体结构下沉改造关键技术

北京地铁2号线鼓楼大街站西北出入口通道与污水管线位置冲突,导致已完成的明挖结构需进行下沉改造。采用桩间止水帷幕及基底加固等措施,解决了富水条件下出入口明挖段加深改造围护桩嵌固深度不够的问题,确保了改造时基坑的安全; 通过防水方案优化及接缝处理等措施,解决了新旧防水结合的问题,实现了新旧结构的良好过渡,确保了施工质量。     

岩石地基中群桩基础对相邻车站隧道影响分析——以重庆地铁1号线七星岗站为例

桩基加载会造成周围土体的位移和应力变化,继而对邻近隧道的内力和位移造成影响,特别是在群桩基础的作用下,这种影响不可忽视。以岩质地基中大跨径车站隧道与群桩基础的相互影响为研究对象,采用有限元软件对群桩位于隧道顶板上方、隧道侧壁破裂面以下及隧道底板3种模型进行对比分析,重点比较桩基加载工况下隧道位移变化及衬砌内力变化。分析表明当桩基础荷载大,隧道洞跨大时,置于隧道顶板的桩基础会明显降低衬砌安全系数,使衬砌结构遭受破坏;通过数值模拟对比分析得出当桩基位于隧道侧墙破裂面以下,且临近隧道侧墙的桩基加长至隧道拱底标高时,能大大降低对隧道衬砌结构和位移的影响,并能确保运营隧道的结构安全。     

复杂环境的地下室盖挖加层关键技术研究

上海市轨道交通徐家汇大型换乘枢纽为实现三条轨道交通线间的付费区换乘,需在既有1号线车站西侧地铁商场向下加层,形成换乘大厅。该文介绍了利用既有地下室顶板作为天然盖板,在地下室内进行暗挖加层的施工方法,避免了实施期间对交通、管线的影响。并保证1号线的运营安全。其相关技术可在既有建筑下增设地下室、地下室加层的工程中借鉴应用。     

盾构重叠隧道近接地表建筑物安全控制技术研究

深圳地铁三号线老晒区间隧道重叠段,房屋密集(多为6～8层筏板基础、扩大基础),两区间隧道最小净距仅1.6m,房屋基底与隧道最小净距仅4m.为保证地表房屋的使用安全性,建立了老晒区间盾构重叠隧道近接地表建筑物沉降控制标准,并根据计算结果优化了盾构隧道施工参数,制定了加固方案.通过应用,有效地控制了盾构重叠隧道施工对近接地...     

复合地层中基坑开挖对下卧隧道变形影响研究

在城市建设中,基坑开挖会引起附近地层变形,造成附近地下隧道变形,从而对地铁隧道正常运行造成安全隐患。以南京地铁3号线明发广场站至南京南站区间地下空间开发为背景,采用数值方法对复合地层中基坑开挖对周边土体及隧道变形影响进行研究,重点分析基坑开挖宽度与隧道直径比(L/D)和复合地层模量比(E2/E1)变化对土体及隧道变形的影响。主要研究结果如下:1)当L/D3时,基坑底部回弹和隧道变形随基坑宽度增加而增大,当L/D≥3时,基坑底部回弹和隧道变形不受基坑宽度增加的影响;2)当E2/E18时,基坑回弹和隧道变形随模量比的增加而迅速降低,当E2/E1≥8时,基坑底部回弹量和隧道变形不受模量比的影响。     

南京地铁过江隧道总体设计与施工

以南京地铁3、10号线过长江隧道为背景,针对其距离长、风险高、施工难度大等特点,在国内地铁行业首次提出采用单洞双线大直径盾构隧道的断面形式。分别从设计与施工难点及采取的措施出发,通过工程类比、仿真计算、现场试验等研究手段,确立了11.2 m外径的单管双线三层内部结构的地铁过江大直径盾构隧道横断面,解决了地铁大直径盾构隧道衬砌环分块形式,提出了利用隧道顶部富裕空间的纵向通风模式。实践证明,在直径为10～12 m类大直径盾构隧道的常压换刀的应用中是可行的、安全的。研究成果可为城市大断面越江地铁盾构隧道工程提供借鉴。     

南宁半成岩地层明暗挖地铁车站关键技术及数值分析

为解决半成岩地层明暗挖地铁车站施工中存在的问题,结合南宁地铁3 号线青秀山站,采用数值模拟分析与现场监测相结合的方法,对半成岩地层明暗挖结合地铁车站修建过程中遇到的关键问题进行分析,并提出解决问题的具体方法。研究结果表明:1)在富水半成岩地层中修建隧道可采用群井降水的方法对地层进行加固,降水后围岩黏聚力大幅度增大,有利于隧道开挖; 2)站台层隧道群开挖时应合理安排施工工序,横通道在距离正线隧道开挖面大于1 倍隧道洞径后方可开挖,斜扶梯通道宜在横通道二次衬砌完成后开挖; 3)群洞隧道三岔口部位应根据工程条件予以加强设计,尤其是在隧道纵向上; 4)在一定条件下,明挖站厅层在站台层暗挖隧道群之前施工是可行的。     

新建矿山法隧道近距离下穿既有车站的结构设计及监测分析

为确保新建矿山法隧道下穿成都地铁既有1 号线孵化园车站结构的安全并控制既有车站的变形,采用有限元数值模拟分析的方法对不同衬砌形式的结构受力进行分析,计算得到的隧道内力及变形均能满足设计要求。由现场监测数据分析表明: 1)新建隧道拱顶沉降累计变化量稳定在-1. 5~-5. 0 mm,净空收敛累计变化量稳定在-5. 3~-9. 1 mm,既有地铁1 号线孵化园车站结构累计变化量稳定在+0. 71~+0. 94 mm,远小于控制值,工程设计安全可行; 2)在施工环境复杂且既有车站沉降控制变形要求高的情况下,说明了采用CRD 工法施工的正确性以及在站台层段为截桩单独设计二次衬砌的必要性。