复合地层TBM隧道开挖对地表及建筑物的影响分析

城市的地铁隧道施工极有可能穿越沿线建筑物，肯定会使建筑物出现裂缝甚至倒塌的风险。以青岛地铁2号线一期调整段为背景，使用ABAQUS分析软件创建了TBM开挖隧道穿越既有建筑物的有限元模型，分析了建筑物在不同位置、隧道不同埋深及隧道不同间距状态下TBM隧道开挖对地表和不同基础形式的建筑物的影响。     

盾构近距下穿既有地铁盾构隧道施工参数控制

为研究盾构下穿既有盾构隧道时施工参数的合理取值,以北京南水北调东干渠工程盾构隧道穿越既有地铁盾构隧道施工为依托,通过对既有隧道沉降的数值模拟和现场监测数据、盾构施工参数的分析,讨论了既有左右线隧道沉降存在差异的原因,总结了控制沉降的施工参数经验,阐述了既有隧道受穿越施工扰动的沉降规律,提出并验证了盾构隧道病害整治的方法.研究结果表明:受盾构施工参数的影响,既有左线隧道沉降23.9 mm,而右线仅沉降4.8 mm,沉降差异明显,但规律基本一致;盾构施工时,土仓压力调整级差不宜大于0.005 MPa,严格控制同步注浆压力在0.50 MPa,二次补浆压力在0.20~0.35 MPa,曲线段适当减缓掘进速度;已投入运营的地铁维修作业时间短,宜通过化学注浆治理管片接缝和螺栓孔处的渗漏水,压力注胶充填树脂治理道床裂缝.      

河道拓宽工程对下方运营地铁隧道保护措施研究

外部工程作业时常引发轨道交通工程变形,对地铁结构、运营安全造成严重威胁。在与轨道交通位置有交叉的工程中,外部工程作业产生的不利影响尤为突出。然而,市政、水利等工程不可避免地存在与轨道交通交叉的部位,如何采取有效的控制手段以保证市政、水利等工程施工时下部地铁隧道的结构安全成为研究重点。以南京地铁3号线区间隧道上方河道整治拓宽工程为例,采取优化拓宽断面、河底格埂、预留核心土等措施,结合MADIS(有限元分析软件)和地铁保护监测数据进行论证,结果表明:项目实施期间有效控制了地铁隧道变形,可为类似轨道交通区间隧道上方工程的设计、施工提供参考。     

浅谈地铁隧道混凝土裂缝产生的原因和防治

地铁是人类利用地下空间的一种有效形式。随着国民经济的发展,城市地铁建设也得到大力的发展,因此,隧道工程也占了城市基础建设工程的很大的比例。地铁工程属大体积地下工程,技术复杂,投资巨大,百年大计,混凝土除强度等级要满足结构要求外,还必须考虑混凝土结构的耐久性和可靠性,渗漏就是一个重要的控制环节。现从地铁隧道的混凝土施工、混凝土裂缝产生原因及其防治等方面进行简单论述。     

柔性接头地铁隧道穿越地裂缝的地震响应

采用振动台模型试验,模拟地震荷载和地裂缝场地沉降,分析了穿越地裂缝区域且设置柔性接头的分段地铁隧道的动力响应,研究了地裂缝场地沉降、裂缝发育特征、地铁隧道加速度响应特征、土压力与隧道各区段不同部位的应变规律。分析结果表明:由地裂缝场地沉降与地震荷载耦合作用所产生的差异沉降和裂缝多集中于柔性接头部位;各区段地铁隧道间的运动具有一定独立性,上盘靠近地裂缝的地铁隧道的加速度峰值是下盘隧道的3.2倍;距离地裂缝越近土压力越大,且在耦合荷载作用下,上盘土压力是下盘土压力的6.7倍;地铁隧道各区段左右拱腰应变较大,底板处应变次之,拱顶部位应变较小;柔性接头设置后各区段应变增率减小,在距离地裂缝较近部位未出现明显的应变增加现象。可见,在地震荷载与地裂缝场地沉降耦合作用下,柔性接头能够减小地铁隧道地裂缝位置处的集中应力与地裂缝场地的变形。     

上方大面积加(卸)载引起盾构隧道的变形分析

盾构隧道上方大面积加载或卸载会引起隧道结构发生纵向变形,过大的沉降或隆起会使隧道结构发生裂缝或是环缝张开,导致渗漏水甚至破坏。把隧道结构等效为处于土层中的弹性地基梁,利用Boussinesq解计算加（卸）载在隧道下卧土层中产生的附加应力,基于Winkler模型计算隧道结构的变形。结合上海某地铁隧道上方大面积卸载后加载的工程实例,计算隧道结构的纵向变形,判断结构的安全性,并用有限元计算验证理论计算公式的正确性。     

混凝土裂缝的形成及处理初探

在隧道、地铁等地下工程中，混凝土产生裂缝的现象极为普遍。混凝土裂缝不仅对结构产生有害影响，而且会严重影响工程的正常使用及外观质量，根据多年的实践经验对混凝土裂缝的产生原因进行了分析，提出了混凝土裂缝渗漏采取的治理措施。     

长江漫滩软土地区隧道沉降治理研究

长江漫滩软土地区工程地质具有承载力低、渗透性高、含水率大等特点,往往会导致该区域城市地铁隧道出现较大的不均匀沉降,并带来一系列的不良影响。 针对软土地区地铁隧道沉降问题,在隧道结构病害基础上,开展了运营期不同的结构沉降治理方案的尝试,并对比分析了沉降治理的效果,以期为同类软土地质城市地铁运营隧道沉降治理提供参考和借鉴。     

地铁盾构结构设计方法探讨

介绍了管片结构内力的理论,并采用相关有限元软件,通过北京某地铁盾构隧道的工程实例计算,给出了相应的轴力图和弯矩图,以此比较修正惯用法和梁-弹簧法在管片结构设计时的区别.而且,根据管片内力,分析两种最不利组合,验证了梁-弹簧法的合理性,指出梁-弹簧法更加适合于地铁盾构设计.最后,提出了地铁盾构隧道的设计建议以及管片裂缝控...     

建筑结构上跨多重隧道结构施工安全影响分析

为分析建筑结构施工对下方多重既有隧道结构的受力及安全性影响, 本文依托某隧道上方房建项目施工, 利用 Midas/ GTS 有限元软件分析了建筑结构施工作用下既有隧道结构的位移与受力变化特征, 结合相关规范确定隧道的裂缝宽度与安全系数等指标, 评估了房建施工对既有隧道结构的安全影响。 研究结果表明: 施工引起既有多重隧道的竖向位移量大于横向位移量; 公路隧道和轨道隧道的最大竖向位移分别为 7. 43mm、 5. 06mm; 公路隧道和轨道隧道的结构安全系数分别为 2. 45、 3. 0, 最大裂缝宽度分别为 0. 11mm、 0. 18mm; 各项评估指标均满足规范要求, 施工不会影响既有隧道的结构和运营安全。 施工过程中的位移量与裂缝宽度监测结果均小于计算量, 证明了该评估方法的可靠性。 本工程经验可为类似工程设计和施工提供有益工程参考。     

地铁列车引起的大地振动传播规律研究

建立列车一轨道连续弹性双层梁平面模型,模拟地铁列车运行时引起的轨道结构振动,采用快速傅里叶变换法并结合Matlab软件编制程序,求出作用在隧道基底的荷载值,在此基础上,建立“隧道一土层”三维有限元模型,计算并分析了不同列车速度、不同隧道埋深等工况组合下地铁列车引起的大地振动传播规律。     

暗挖地铁隧道的降水施工技术

浅埋暗挖隧道施工成功与否的关键在于地下水的处理。某隧道工程实施了洞外管井降水,效果显著,创造了良好的经济效益,同时为同类地铁隧道施工提供了理论依据和经验数据。该技术值得在富含水地质条件下城市地铁隧道施工中推广应用。     

轨道平顺性与土动力特性对地铁隧道振动的影响

为精确计算列车动荷载作用下软土地铁盾构隧道频域振动响应,考虑地基动刚度随应变频响的非线性变化,建立了车辆/轨道/隧道/软土地基的垂向耦合动力学模型,研究了不同轨道平顺等级下软土动刚度随应变频响非线性变化对地铁盾构隧道随机振动的影响规律.研究结果表明:随着轨道平顺性的恶化,地基动刚度随应变频响非线性的变化将引起地铁盾构隧道各频段内的振动加速度级出现明显的非均匀变化;轨道不平顺恶化后,软土地基动刚度的非线性将改变地铁盾构隧道频域振动幅值大小,且其对应频率会出现约有0.2 Hz的偏移,致使地铁盾构隧道频域振动能量出现重分布现象.      

地下通道开挖对沥青路面影响分析

地下通道开挖不可避免会对城市道路路面造成不良影响,其主要原因是由于地下通道在建设过程中产生了不均匀沉降而引起路面结构较大的附加应力.采用有限元法分析地下通道开挖的不均匀沉降量、不均匀沉降和路面自身结构参数对路面结构水平附加应力的影响,得出水平附加应力随各影响参数的变化规律,并提出了控制沉降量从而减小对沥青路面不良影响的措施.     

地铁车站下穿既有线安全施工技术

北京地铁九号线军事博物馆站下穿一号线区间隧道,在下穿施工过程中,必须保证既有线路的正常运营。为此,先进行超前支护,再采用多分部的CRD法施工,大刚度和强度初支进行支护,并采用三维数值方法分析了车站隧道下穿施工对既有线的影响,施工过程中的多项现场监测结果表明,既有结构的沉降和新建隧道结构受力都控制在安全范围之内,保证了既有隧道的正常和新建隧道安全。     

近接基坑的地铁区间大断面隧道施工力学分析

以沈阳地铁建设工程实际为背景,针对近距基坑对地铁隧道施工的影响问题,采用数值模拟方法,通过计算不同施工顺序及不同近接距离时的大断面隧道初期支护内力,分析近接基坑对大断面隧道开挖的影响程度,并提出相应的隧道加固措施。     

图像分块下的隧道裂缝识别方法

针对隧道衬砌表面不均匀光照、渗水和噪声等强视觉干扰,设计了基于图像分块的隧道衬砌裂缝检测算法;根据中国西部地区的地理特征和隧道衬砌的外观病害,研制开发出一种快速、自动化的非接触式智能隧道结构物外观检测系统; 以非均匀光照下隧道图像数据集为研究对象,在图像分块的基础上提出一种适用于隧道裂缝特征提取的图像识别算法;研究了电子元件产生的噪声,并分析和总结了隧道衬砌的灾害特征;根据裂缝特征和分辨率将图像矩阵划分为适当数量的区域块,根据区域块的灰度特征将原始图像划分为目标背景区、目标病害区、病害背景区和其他区域,通过最大类间方差法和局部阈值法分割得到了隧道裂缝的粗图像,在此基础上进行了粗图像裂缝特征提取;对原始图像的每个区域块进行了对比度受限的自适应直方图均衡操作和局部阈值分割,得到了细节图像;将细节图像和粗图像的重叠区域设为理想裂缝二值化图像;结合隧道结构物外观检测系统对不同方向的裂缝图像进行了二值化试验,并通过隧道裂缝定位和投影法得到了隧道衬砌图像中裂缝的位置信息和方向。研究结果表明:提出的算法对隧道裂缝识别的准确值、召回率和F值可分别达90.34%、98.78%和94.37%,既可以保证隧道裂缝的完整性,也可以在非均匀光照下最大程度地保留目标裂缝的细节,可用于处理一般灰度图像的二值化问题。      

注浆对开挖卸荷下既有地铁隧道竖向变形的影响

以北京金融街地下交通工程为背景,采用FLAC3D数值分析软件,选择不同的注浆范围,对注浆上方开挖卸荷引起的既有地铁隧道竖向变形的影响进行了分析,结果表明,注浆能有效控制既有地铁隧道竖向变形.结合既有地铁隧道竖向变形控制标准,得到了合理的注浆范围,经与实测结果对比,数值计算结果与现场监测数据相吻合,保证了既有地铁线路行车安全,并且为实际工程节省了造价.     

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。