考虑流固耦合效应的基坑开挖施工对地铁隧道结构影响分析

邻近地铁沿线的建设工程施工不可避免地会对已建成的地铁结构设施的安全和运营产生影响,为确保地铁结构设施的稳定和运营安全,需要对建设工程的设计、施工方案进行审查,评估工程施工对地铁结构设施的影响。以某工程为例,运用流固耦合分析方法研究了在地下水作用下,考虑水和岩土体耦合作用的基坑开挖过程对地铁隧道结构的影响,并分析了桩基础施工对地铁隧道结构的作用效应。基坑开挖过程中降水会引起基坑范围内较大幅度的地表沉降,该过程与基坑开挖卸荷效应联合作用,对地铁隧道结构的变形应力产生复杂的影响;另外,邻近地铁隧道结构的桩基施工加载也会引起隧道结构的下沉变形,需要在实际工程中予以重视。     

部分断面掘进机在瑞士洛桑

总重达100吨的部分断面掘进机在瑞士洛桑挖掘隧道，每周施工5天，每天16个小时。部分断面掘进机在地下一厘米一厘米挖掘洛桑M2地铁隧道和废料运输列车隧道。废料运输列车隧道用于将特里德尔废料处理设备运往洛桑郊区。     

基于减隔振措施的曲线段变速地铁列车振动影响研究

为探究运行变速的地铁列车通过减振段引起的环境振动影响，选取成都地铁4号线宽窄巷子—中医大省医院区间钢弹簧浮置板减振段，建立“列车-轨道板-地层”三维有限元模型，并现场测试地铁运行时区间隧道及地表的竖向振动与水平振动，研究减振措施下曲线段变速地铁列车振动特征。结果表明:变速运行列车引起的道床及边墙振动时程曲线呈现出前期增长慢，后期衰减快的特点；列车变速运行下的道床及边墙的振动加速度波形不具备半周期对称性；在曲线段隧道结构的水平振动不可忽略；振动由道床传递至边墙过程中呈跳跃式衰减，钢弹簧浮置板具有良好的减隔振效果；道床和边墙处振动加速度的主要频率范围为60~100 Hz，振动由隧道内传递至地表过程中高频段衰减较快，地表处振动加速度的主要频率范围为5~30 Hz。     

关于广州地铁隧道空气动力学效应缓解措施的研究

地铁列车高速通过中间风井以及多次在地下线路与高架线路间转换,引起车厢内压力波动,降低了乘车的舒适性。文章总结了其他国家制定的地铁或高速铁路不同的人体舒适度压力控制标准和国内的地铁压力舒适度的相关研究,采用地铁环境模拟计算软件SES 41,对广州地铁14号线列车线路在隧道运行时不同列车时速、不同的隧道断面、不同渐扩段长度等情况下通过隧道洞口及中间风井时车头的压力波动及压力舒适度进行计算分析,提出对于高速地铁可在常规盾构隧道断面入洞口处和中间风井处设置一定长度及规模的渐扩段,同时结合行车组织的压力缓解措施的设计建议,这些措施在广州地铁14号线、21号线、南京机场线等工程设计中已进行应用,具体效果有待线路开通后进行实测验证。     

地铁隧道管片破损修补新技术

当地铁隧道管片产生角部破损现象时,以往采用“双快”水泥进行简单修补,受材料和工艺限制,修补部位会发生再次破损和坠物等现象,进而影响列车运营安全.该文通过材料比选和工艺研究,提出了一种合理有效的管片破损修补技术,通过试验研究和现场应用,确定了地铁隧道管片破损修补的原则、材料和工艺技术,进一步提高隧道管片破损修补的质量.     

敏感环境条件下地铁停车场桥基施工对下伏高铁隧道群的扰动效应研究

深圳地铁6号线民乐停车场工程上跨3条高速铁路隧道,具有结构复杂、环境敏感、地质复杂、施工难度大、工期紧张及施工风险高的特点。为了准确分析和合理评估复杂地质环境条件下大直径桩基开挖对运营高铁隧道安全运营的影响,运用三维数值模拟软件分析了该地铁停车场桥基施工对下部侧穿高铁填土隧道的扰动效应。数值计算结果表明,在多种开挖方案和技术条件下,大直径桩基的开挖成孔不会造成紧邻地铁停车场下方各运营高铁隧道的变形和受力状态的明显改变,整体处于施工安全范围内,表明桩基施工不会危及高铁隧道的结构安全和列车的行车安全。结论对该工程建设及高铁隧道安全运营具有一定的指导意义,可供类似地质条件下相互毗邻、复杂交接工程的设计与施工参考。     

大断面隧道穿越既有地铁的顶板安全厚度研究

某大断面隧道从地铁下方穿过,且地表为城市一级主干道,隧道的开挖会对地铁衬砌及地表道路产生影响,隧道与地铁之间的净距控制非常关键。分别探讨了在不同净距下隧道开挖之后地铁衬砌位移及地表沉降位移,并参考一定的标准,并得出隧道与地铁之间最小安全距离。     

地铁列车荷载作用位置对道床与管片剥离的影响研究

城市地铁盾构区间隧道若出现道床与管片剥离病害,会直接威胁到列车的运行安全。以某地铁区间线路为背景,通过数值模拟研究了列车运行过程中对道床和管片剥离影响最大的荷载位置。根据荷载作用在道床上的不同位置,发现荷载在远离道床伸缩缝的过程中相邻道床底部的拉应力值急剧减小,确定了荷载最不利位置为道床靠近伸缩缝处,可为模型试验和病害治理提供参考。     

地铁隧道结构裂缝产生的原因及渗漏的整治措施

地铁是人类利用地下空间的一种有效形式。地铁隧道结构裂缝是地铁运营及养护过程中常见的病害之一。结合武汉地铁既有线路的渗漏情况,系统分析了城市地铁隧道结构裂缝产生的原因,并对渗漏提出了相应的整治措施,有效控制了地铁隧道结构裂缝的发生和发展。解决隧道渗漏问题,确保结构安全运行,渗漏的整治方法将会得到更充分、更广泛的发展和应用,以期给其他相关工程提供参考和借鉴。     

地铁列车振动荷载作用下隧道底部土层孔隙水压力及变形特性研究

为研究地铁列车振动荷载长期作用下隧道底部土层的孔隙水压力及变形特性,以北京地铁7号线2期（东延）工程为背景,利用ADINA有限元计算平台建立典型隧道区间断面的有效应力分析模型,进行上限速度行车荷载作用下饱和场地土层-隧道体系水土耦合动力响应分析,研究典型位置处孔隙水压力时程变化规律,并预测地铁振动荷载作用下引起的沉降量。同时,对北京地铁7号线粉细砂进行土工室内试验,进一步研究隧道底部土层在地铁行车荷载作用下的孔隙水压力及竖向变形发展规律。结果表明： 1）在长期列车振动荷载作用下,隧道底部土层孔隙水压力逐渐增大,且增大值随土层深度的增加而减小; 2）土体的累积超孔隙水压力比和累积应变量随着荷载幅值的增加而增大; 3）与非均等固结条件相比,均等固结条件下的超孔隙水压力比较大,但累计应变量小; 4）列车振动引起的超孔隙水压力和应变均较小,超孔隙水压力在列车停运期间足以消散完毕。     

地铁列车振动荷载引起的隧道动力响应分析

已开通运营地铁工程长期承受地铁列车振动荷载的影响,会造成地表不均匀沉降,管片结构附加应力增大,地表振动频率过大易出现城市环境振动污染,影响居民正常生活。以某运营城际铁路为工程依托,采用人工数定激振力函数模拟地铁列车振动荷载,建立了地铁列车振动荷载下隧道动力响应分析模型,对隧道管片结构弯矩及上部地层竖向位移进行监测分析,将地表竖向位移振动加速度换算为等效声级,结合城市环境振动标准,可知列车行驶过程中,地表振动环境污染符合城市环境振动标准规定的限值。     

大断面矩形土压平衡式顶管上跨施工对运营地铁隧道变形的影响分析

以川大停车场下穿人民南路地下人行通道矩形顶管隧道工程为依托,采用数值模拟方法对大断面矩形土压平衡式顶管隧道上跨地铁运营区间隧道所引起的地铁隧道变形进行全过程分析研究,并将模拟结果与现场监测数据进行对比,验证模型的合理性。主要结论如下： 1）顶管法隧道上跨施工引发的既有地铁隧道竖向变形受前期掌子面支护压力影响较大,随着开挖面的推进,开挖卸载效应逐渐占据主导地位; 2）地铁隧道横向位移受顶管隧道掌子面支护压力和开挖卸载效应的共同影响,且地铁隧道管片衬砌上半断面的横向位移对掌子面支护压力极为敏感。     

基坑开挖对邻近地铁隧道的影响研究

随着城市建设的发展,城市轨道交通网络逐渐完善,地铁隧道在其正常运营阶段不可避免地要受到各种新建工程活动的影响,其中包括基坑工程。文中以上海地铁二号线南侧越洋广场项目基坑工程为背景,采用三维快速拉格朗日法,对基坑开挖过程进行数值模拟,结果表明,在基坑开挖过程中,基坑周围土体变形以竖向位移为主,地铁隧道的变形以水平位移为主。同时,对基坑底部土体进行预加固措施,可明显减小基坑开挖对地铁隧道的影响。     

双边控制法在地铁调坡设计中的应用研究

在线路调线调坡阶段,由于缺乏简单实用的软件,设计人员主要依靠手工计算的方式进行线路调坡设计,但该方法会影响地铁设计质量和工程进度。针对此问题提出双边控制法,结合测量、地铁限界和桥梁资料,系统地介绍了地铁高架线、隧道线的双边控制线的确定方案,并将地铁线路设计软件应用到地铁调坡设计中,实现了地铁调坡设计自动化、可视化,进一步提高了工作效率。该方法已成功应用于南京地铁机场线调坡设计中,也可为类似工程线路调坡设计提供参考。     

地铁盾构机掘进实时姿态定向测量的研究

简明介绍了地铁建设中盾构机姿态定位测量方法,并结合南京地铁一号线某盾构区间隧道工程实际,着重分析了在对盾构推进过程中如何用棱镜法精确地确定盾构机的掘进方向和盾构机姿态问题,得出一些有益的结论,可供地铁隧道工程施工参考。     

“万里长江地铁第一隧”贯通

9月21日，中铁隧道施工的武汉地铁2号线越江隧道左线工程顺利贯通。至此，该隧道左、右线工程均已贯通，成为穿越万里长江的首条地铁隧道。作为武汉地铁2号线的过江通道，该隧道全长约3100m，起于地铁2号线武昌积玉桥站，止于汉口江汉路站。     

北京两大火车站拟建地下连接线

为完善北京铁路枢纽布局,北京两大火车站北京站、北京西站之间将建设一条地下直径线。与地铁不同的是,这条线路将直接运营铁路列车。铁路列车在繁华地区地下穿行,这将在全国创出先例。直径线几乎与地铁2号线南段平行,铁路部门将采取深埋方案。地下直径线线路全长 9.16 km,隧道长 7.05 km,其余为地面线路。由于中途不设车站,地下直径线平均造价将大大低于地铁线路,每公里投入为 2 亿多元,总投资20.8亿元。目前,有关部门正着手对地下直径线路进行线路设计,工程有望年内开工,2008年前建成通车。北京两大火车站拟建地下连接线…     

双孔平行隧道施工对地表沉降影响的数值分析

准确而又方便地确定双孔平行地铁隧道施工引起的地表沉降是工程实践中经常遇到的问题。以城市地铁区间隧道施工为工程背景，运用FLAC3D数值模拟，并结合现场实测数据，探讨了双孔平行地铁隧道开挖对地表沉降的影响。研究结果表明:地表沉降变形趋于稳定后，地表总沉降值等于开挖左线隧道和开挖右线隧道沉降变形稳定后所引起的地表沉降值之和；后行开挖隧道所引起的地表沉降值大于先行开挖隧道所引起的地表沉降值；当双线隧道间距较小时，沉降槽曲线为“单峰”形态，而双线隧道间距较大时，会呈现“双峰”特征。     

地铁杂散电流分布及其对混凝土衬砌耐久性的影响

利用等效电路分析法和解析法分析了地铁区间隧道中杂散电流的分布，探讨了轨地过渡电阻值以及走行轨阻抗对杂散电流变化的影响，得出轨地过渡电阻的降低和走行轨阻抗的增大是区间隧道中产生杂散电流的主要原因。杂散电流对区间混凝土隧道衬砌耐久性的影响与其在断面内的分布有关，同时探讨了在复合衬砌条件下，混凝土碳化对地铁区间隧道衬砌耐久性的影响。     

基于残余应力法的基坑回弹和隧道变形计算理论的修正

随着经济的快速发展和城市快速轨道交通的不断完善,不可避免地产生运营隧道上方基坑开挖工程问题.为了修建天津西站相关运营设施,需要在既有地铁一号线上方大面积开挖基坑就是该项工程中遇到的关键技术难题之一.结合天津西站大型交通枢纽工程地铁1号线上方基坑开挖问题,应用反分析法,通过监测数据反算出适合本工程加固条件的基于残余应力法的基坑回弹和隧道变形公式.此公式可以作为计算基坑开挖回弹量和下卧隧道变形的简便算法,为估算基坑和隧道的变形量提供依据.研究成果对天津的地铁建设有较大指导意义,应用相同的研究思路可对其它地区的类似相关工程提供科学合理的借鉴.