砂卵石地层盾构钢套筒接收施工技术研究

依托北京地铁8号线天桥站—永定门外站区间隧道工程,对砂卵石地层中盾构法施工的钢套筒接收技术开展了相关研究。首先,分析了该工程中盾构接收的难点;然后,对"钢套筒+玻璃纤维筋地连墙"接收方案进行了论述,主要包括钢套筒设计、钢套筒安装及接收准备、盾构接收施工以及洞门封堵注浆等施工环节的关键技术;最后,对钢套筒接收工法的优缺点及经济性进行了比较分析。工程实践表明,本工程中采用的施工控制技术有效确保了盾构接收施工的安全,缩短了施工工期,降低了施工成本。     

灌注桩施工对运营盾构隧道影响研究

以南京长江漫滩地层某道路暗桥全套管钢护筒灌注桩近接既有盾构隧道施工为工程背景,通过单桩及群桩施工期间既有盾构隧道变形现场的实测结果分析及回归分析表明:单桩施工工况下,全钢护筒施工方案相比半钢护筒施工方案,临近既有盾构隧道变形主要发生在钢护筒穿越密实砂层期间,5~15m净距工况下,变形总量增加2.6~4.3倍,影响半径扩大30%;群桩施工工况下,通过调整群桩成桩顺序实现遮挡隔离作用,可有效减少后续成桩对运营隧道的影响,隧道变形量平均降幅达35%。由此说明,穿越密实砂层的全钢护筒方案对既有盾构隧道影响较大,近接运营隧道施工方案须慎重论证,不穿越密实砂层的半钢护筒方案可作为既有盾构隧道结构保护的主动预防措施方案。     

盾构到达钢套筒辅助接收系统的改进设计及施工

介绍了盾构到达接收辅助装置钢套筒的设计背景和结构组成,结合接收场地实际工况和施工要求提出了3项改进设计,将钢套筒的球形后端盖板改为平面型以减少制造难度,在钢套筒上设置下料口以方便充填物的填注施工,采用加强型底座以实现盾构机的平移.结果表明改进后的钢套筒装置能够有效地避免盾构到达接收过程中漏水、涌砂等风险,确保出洞安全,并大大降低了制造难度,提高了施工的便利.     

盾构隧道冻结法与钢套筒联合接收施工技术

复杂地质环境中进行盾构进出洞施工有很大的风险,端头加固措施被应用于工程中来提高洞门区域土体强度.以苏州轨道交通5号线某区间中间风井盾构接收工程为背景,针对苏州富水软弱地层特点,设计采用冻结法加固洞门区域土体,并采用钢套筒进行盾构接收,设计提出了相关工艺参数以及施工方法.根据盾尾和冷冻加固区域的相对位置以及施工流程,将盾构进洞段的推进施工分为三个阶段,比较分析各阶段的掘进速度、土仓压力等参数.并且监测数据显示对地表沉降的控制效果较好.冻结法与钢套筒法联合接收施工技术的成功应用能有效抑制漏水漏砂、有效控制地层变形,能为苏州周边地区或者相似地质特点的盾构隧道施工提高参考.     

钢套筒压入对邻近地铁影响的有限元分析

为研究桩基施工过程中钢套筒压入对邻近地铁产生的扰动,利用Midas GTS有限元软件,对钢套筒的压入过程进行数值模拟,并针对其施工顺序及钢套筒-土界面单元参数的影响进行了分析.研究结果表明:钢套筒压入引起的邻近地铁变形在允许范围之内,全套管灌注桩适用于近地铁的桩基施工;采用隧道两侧钢套筒对称施工的方法可减小对邻近邻地铁的扰动;邻近地铁结构的位移对钢套筒-土界面单元中的摩擦角和黏聚力十分敏感,地铁隧道的变形量随着二者取值的增大而显著提高.实际工程可采取改善钢套筒与土体边界条件的方法,从而减小钢套筒施工对紧邻地铁产生的不利影响.     

南京地铁三号线过江段优化设计方案研究

文章结合南京地铁3号线穿越长江的工程实例,对沿线控制条件、不同地层情况进行分析,优化了具体线路与车站方案,采用大盾构过江和尽量减少明挖的施工方法。     

盾构隧道下穿既有地铁区间隧道变形影响分析

针对深圳地铁7号线某区间盾构隧道下穿既有地铁1号线区间实际工程,采用MidasGTS软件建立了盾构施工的物理力学模型,模拟了盾构隧道穿越既有线施工过程,预测分析了盾构施工对既有盾构区间的影响。计算结果表明,在对隧道间土体进行洞内注浆加固的条件下,盾构区间施工对既有地铁线沉降变形存在一定影响,但影响程度较小,可以满足既有线运营要求。     

砂卵石地层盾构穿越连续梁桥加固施工技术

长沙市轨道交通1号线盾构穿越新中路立交桥D、F匝道桥梁,桥梁桩基持力层全部位于砂卵石地层,有效控制桥梁变形是盾构施工的重难点。经过比选,决定采用双液浆加固和整体式筏板承托相结合的加固方案。通过量测监控和盾构施工参数的优化控制,成功地克服了盾构穿越大型立交桥对原有结构的破坏以及对交通运行的影响。     

盾构施工穿越PBA工法车站站台层的数值模拟研究

以北京地铁马连洼车站为工程背景,采用ANSYS软件模拟盾构穿越PBA工法车站的施工过程,通过数值计算结果分析,研究盾构施工隧道穿越PBA车站时地表沉降、车站结构应力变化规律,可得下列结论：盾构在扣拱后的导洞下部掘进时对地表的沉降影响很小;盾构隧道掘进对上部导洞初支结构内力影响非常小;站厅层施工对盾构施工隧道影响较小,后续施工对管片轴力的影响要大于对管片弯矩的影响.计算结果表明：在条件受限时,采用先隧后站的施工方法既可以缩短工期,同时也能保证结构的安全.     

不同隧道开挖方案对盾构下穿清水库影响的数值模拟分析

针对无锡地铁2号线靖海公园站至广益新城站区间盾构穿越无锡市水厂两个清水库的特例,运用数值仿真软件Hyper Mesh和有限元软件ABAQUS,对正穿与侧穿及双线不同穿越次序工况下盾构掘进穿越清水库过程中地表变形以及水库内部结构受力影响情况进行了数值模拟分析和研究,得出盾构正穿对清水库的影响大于侧穿的结论,并对盾构穿越类似建筑物双线施工次序的决策提供了理论参考。掘进结果证明了所选方案的正确性。     

盾构近距离穿越建筑物加固措施的数值分析

针对盾构近距离穿越建筑物,为了研究盾构穿越对地层和地面建筑的影响,并能够更好地减少盾构穿越过程中对建筑物的施工扰动影响,通过数值软件计算分析以下三种情况：①不考虑地面上建筑物的情况;②考虑地面上建筑物无隔离桩的情况;③考虑地面上建筑物有隔离桩的情况。比较各种工况下地面沉降和建筑物倾斜,以确定建筑物的加固方案和范围。     

管线穿越式涉路工程安全评价研究

根据穿越式涉路工程特点及其对既有公路的影响,对穿越式涉路工程安全评价的必要性进行分析,并以管线穿越式涉路工程为例,分析该类工程安全评价的要点。结合具体工程实例,评价穿越方案的可行性、施工过程的安全性和对既有公路的影响,运用有限元软件分析穿越施工过程中的土体沉降和路基稳定性,对管线穿越式涉路工程安全评价要点进行论证,供相关专业人员参考。     

软土层中大直径盾构穿越高层建筑物保护措施研究

研究目的:软土地层中,大直径盾构穿越城区密集高层建筑物的施工风险很大。本文结合具体工程实例,通过理论分析和试验监测手段,对大直径盾构穿越建筑物的保护措施进行分析,提出相应的保护措施,以确保施工安全,为后续类似工程提供借鉴参考。研究结论:软土地层中,大直径盾构穿越高层建筑物,应以控制盾构施工工艺措施为主,对距隧道1D(隧道洞径)范围的建筑物,结合建筑物基础型式、沉降限值,可采用地面跟踪补偿注浆辅助措施,以加固、改良地层,确保施工安全;1D(隧道洞径)以外的建筑物,可不采取地面辅助措施;软土层中盾构过后地层工后沉降比较明显,应加强管片背后补充注浆。     

复合地层盾构掘进隧道地表沉降及支护受力分析

以海岛复合地层为典型代表,盾构穿越较节理发育的全风化花岗片麻岩时,地表以及地层变形难以控制,其施工安全性是需重点解决的问题之一。以厦门地铁一号线董任站~集美中心站盾构区间隧道为工程背景,对盾构穿越的典型节理复合地层盾构开挖进行数值模拟,探明了复合地层盾构施工地表沉降和支护结构力学行为特征的规律,从而为保证复合地层盾构施工安全提供指导。     

地铁盾构隧道穿越既有铁路隧道的数值模拟

以无锡地铁某盾构隧道区间穿越既有铁路隧道为工程实例,基于Ansys数值软件建立3维力学模型,从盾构隧道施工过程中的盾构推力、注浆压力、施工工况、相邻隧道间距4个方面对盾构隧道施工引起的既有铁路隧道的结构变形和受力规律进行了数值模拟,并分析了既有隧道变形的机理和影响因素。     

富水粉细砂地层土压盾构安全接收技术

太原地铁2-1号线联络线盾构隧道穿越富水粉细砂地层,由于地层稳定性差、地下水位浅及隧道上方地层中存在电力排管,因而接收施工风险突出。为保证盾构能够顺利安全接收,通过对端头井地层加固、在封门处安装翻板+橡胶帘布的组合密封装置、安装固定接收钢托架、根据降水井中水位确定端头井中的灌水液面高度、调整盾构机出洞掘进参数,实现了盾构机水下安全接收。盾构接收过程中地表沉降监测结果证明了水下接收方案的有效性,为今后类似工程提供借鉴经验。     

液氮垂直冻结与水中接收盾构综合施工技术

济南地铁R1线大杨庄站盾构接收施工中,考虑到地质条件和施工环境复杂,对原接收端头加固方案进行完善,增设液氮垂直冻结与水中接收的综合施工方案。通过优化液氮冻结参数,控制液氮冻结各环节,合理安排盾构施工工序,控制盾构水中接收的各项技术指标,使工程在复杂工况下得以顺利实施。监测数据表明:液氮垂直冻结与水中接收综合施工技术能有效控制地层损失率,车站、隧道结构以及周边建筑物沉降量均在安全范围内,施工质量符合规范要求,可供临近繁忙交通要道、盾构穿越富水砂卵地层的工程施工借鉴。     

盾构隧道穿越河堤引发异常沉降原因分析及治理

依托长沙地铁2号线区间穿越龙王港河堤地表沉降过大的工程案例,分析了沉降发生的原因及相应采取的工程治理措施。为研究治理方案的实际效果,采用有限元软件Plaxis对地层加固前后区间隧道穿越施工工况进行模拟,对周边土体位移、地表沉降、盾构管片弯矩的数值进行对比分析。结果表明:通过注浆加固提高盾构隧道覆土范围土体工程力学性能后,可以有效减低整个地层的位移及盾构管片弯矩数值。监测数值表明,对河堤进行注浆加固可以有效地防止地表过大沉降。     

盾构参数对复合地层损失率和地表沉降的影响

为研究土压平衡式盾构机穿越复合地层过程中,不同盾构掘进参数对地表沉降值和地层损失率的影响,依托湖南商学院站至白鸽咀站区间盾构工程已有的施工沉降监测数据,利用Peck公式反推得到盾构施工在此类地层条件下的地层损失率,并通过三维有限元数值模拟分析了盾构各参数对地表沉降值和地层损失率的影响程度.研究结果表明:在掘进推力增大时...     

外滩通道建筑物保护及周边环境影响分析

国内采用超大直径土压平衡盾构法施工属首次,以Ф14270mm超大直径土压平衡盾构为对象,对盾构穿越建筑物的风险进行评估,采用数值模拟方法比较加固前后浦江饭店基础沉降和水平位移以及隧道轴线地表沉降;穿越中采用FCEC法对建筑物进行超前保护,使建筑物沉降控制在10mm内;在盾构推进过程中对周边环境的影响从横向和纵向两方面进行分析;通过现场监测和理论计算对照,表明建筑物在盾构穿越过程中沉降控制良好,具有一定的工程参考意义。