小净距重叠隧道盾构施工技术

小净距重叠隧道施工具有较大的安全风险,由于盾构设备自重大、功率高,掘进过程中对周边土体产生剧烈扰动,在施工过程中如控制不当,容易发生安全事故并造成巨大的经济损失。结合深圳地铁二号线东延线湖贝站~黄贝岭站上下重叠隧道施工的成功案例,从严格控制掘进参数、盾构姿态调整和加强同步注浆等方面介绍了小净距重叠隧道盾构施工的关键技术,对同类工程有借鉴意义。     

盾构隧道浅埋下穿高速公路三维模拟分析研究

广州地铁十四号线邓江区间从始发井出发,下穿街北高速公路匝道、路基及其街口收费站,同时在轨道右线右侧上方有街北高速的涵洞与其并行。为确保盾构施工时街北高速及其周边建构筑物的安全性,文章结合盾构隧道掘进的的主要特点,建立了能全面反映盾构隧道掘进全过程的三维模拟方法,分析盾构始发井及左右洞施工过程对街北高速路面及周边建构筑物的变位影响过程。同时,根据盾构隧道数值模拟研究成果,确定盾构施工影响的沉降控制措施,经模拟分析得知,盾构施工过程对街北高速路面影响均在控制范围以内,合理的盾构施工能够确保路面及周边建筑物安全。     

盾构重叠隧道施工力学行为分析

我国地铁建设的快速发展,就涉及地铁建设中上下重叠隧道的相关问题进行研究。利用三维有限元方法并结合广州某重叠盾构施工的地铁工程实例分析了下洞（左线）隧道受上洞（右线）开挖产生的影响范围、上洞盾构在不同推进力下对下洞位移、应力和应变产生的影响和下洞局部范围在有临时支护条件下随上洞开挖产生位移和内力变化。分析表明：下洞隧道结构受上洞盾构施工的影响表示形式为上洞盾构前方的下洞结构存在向下桡曲,而在后方则向上隆起,直至趋于一个定值,其中下洞盾构机的盾尾需在上洞盾构机盾头前方的50 m;上洞隧道在推进过程中,推进力是控制下洞结构变形的主要因素。此时,应严格控制上洞盾构隧道施工时盾构机推进力大小并仔细对下洞结构变形进行监测;对下洞隧道施作临时支撑可以有效减小位移和结构的受力特性;分析计算得出的结论对于盾构重叠隧道设计和施工有一定指导意义。     

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。     

小半径、大坡度浅埋暗挖隧道施工技术研究

小半径、大坡度浅埋暗挖隧道施工难点,结合沈阳地铁九号线浑南大道站至建筑大学站区间联络线小半径、大坡度地铁暗挖隧道工程实例,介绍曲线隧道的浅埋暗挖法施工控制技术,对今后类似工程施工具有一定的借鉴作用。     

盾构机动载作用下小净距渐变重叠隧道稳定性研究

以重庆地铁六号线花卉园—大龙山小净距渐变重叠隧道为背景,采用数值模拟和现场监测相结合的手段,研究了盾构机动载作用下小净距渐变重叠隧道的变形、附加内力及弯矩,揭示了"隧道先开挖,盾构机后通过"施工形式对已有小净距渐变重叠隧道稳定性的影响规律。研究结果表明:盾构机在上洞步进引起的下洞最大位移变化点位于支撑靴后方2～3 m附近,不均匀沉降主要出现在支撑靴前方1.5D(D为隧道直径)到后方2.5D的范围内;盾构机后通过上洞将引起下洞在支撑靴后方产生较大的附加力,而前方影响较小。在此基础上提出了以减弱纵向效应和增强自身抵抗力为主的应对措施,并在重庆轨道六号线的后期施工中得到充分利用,取得了显著效果。     

暗挖隧道近距下穿既有区间隧道施工方案对比研究

以北京地铁17号线东大桥站下穿既有6号线区间线为背景,研究了新建双洞隧道下穿既有隧道时不同施工方案对既有隧道和新建隧道的影响。采用有限元软件MIDAS-GTS建立隧道施工模型,研究平顶直墙+管棚超前支护、拱顶直墙两种方案施工时既有隧道和新建隧道的变形和受力特征。结果表明:平顶直墙+管棚支护相较于拱顶直墙方案既有隧道沉降减小15%,最大压应力减小32%,最大拉应力减小53%,且在施工过程中既有隧道的位移和应力更小,平顶直墙+管棚支护是更适合的施工方案。     

盾构区间下穿铁路框构桥有限元计算与应力分析

沈阳地铁9号线皇姑屯站-北一路站区间为双线盾构隧道,盾构隧道左线和右线下穿兴华街铁路框构桥。采用Midas-GTS大型有限元计算软件,建立三维地层-结构模型,对盾构穿越既有框构桥施工过程进行模拟计算,分析得出盾构隧道下穿时对既有框构桥的应力影响。     

重叠隧道结构内力演变的三维弹塑性数值模拟

为了探讨重叠隧道近接施工引起的结构内力演变规律，以深圳地铁老街一大剧院区间重叠隧道为背景，进行了三维弹塑性有限元分析．考虑了“先上洞，后下洞”和“先下洞，后上洞”2种施工顺序．研究结果表明：随着后施工隧道的掘进，先施工隧道的环向内力发生偏转，产生纵向内力，并呈现明显的波动性以及受开挖影响的局域性和临时性；后施工隧道的纵向影响范围，在Ⅲ级围岩中约为3倍洞径，在Ⅴ级围岩中约为5倍洞径。     

公铁立体交叉隧道施工先后顺序比选研究

随着地下交通工程的高速发展, 立体交叉隧道在施工期间相互影响的案例日渐增多, 由于交叉隧道施工顺序对隧道结构安全影响明显, 成为一个值得探讨的问题。 依托义东高速公路东阳段双线西甑山公路隧道与上方邻近杭温高铁单线梧坞隧道的立体交叉工程, 以多线立体交叉隧道施工顺序对周边围岩及隧道结构的影响为研究对象, 建立了弹塑性有限元模型, 模拟了隧道施工过程中, 下方公路隧道先施工以及上方隧道先施工两种工况, 对比分析了两种工况下后施工隧道对先施工隧道的位移及应力的影响规律。 得出结论： 两种工况均满足隧道安全设计要求, 但上部隧道后开挖时, 其施工开挖过程对下部双线隧道的影响更小, 故对于此类立体交叉隧道而言, 选用先下后上的施工顺序更为合理。     

地铁盾构区间近距离施工洞内加固措施

为控制施工变形,减小近距离盾构隧道施工的影响,需对邻近隧道进行加固处理。文章结合苏州轨道交通1号线工程,对盾构隧道洞内加固措施进行介绍,监测数据表明,采取加固措施后的隧道各项指标均能较好地满足设计和实际需要。     

南京地铁小净距隧道爆破振动控制技术研究

对南京地铁苜蓿园站~小卫街站区间小净距隧道安全施工技术进行研究,包括振动参数选取、爆破动力响应数值分析、爆破振动监控量测技术。采用降低循环进尺、分部开挖、增设周边减振眼及严格控制药量等措施,有效地控制了爆破振动强度,保证了隧道的安全施工。说明所采取的爆破振动控制技术是成功的,为同类工程提供有益的借鉴。     

地铁隧道近距离下穿铁路路基安全评估

结合乌鲁木齐地铁2号线乌鲁木齐站站-华山街站区间隧道下穿铁路的工程实例,利用有限元软件MIDAS-GTS建立三维模型,对铁路路基受新建隧道施工的影响进行数值仿真分析,得到铁路路基的整体沉降、差异沉降等定量结果。为尽量减小因隧道施工导致的围岩变形和地层损失给铁路带来的不利影响,提出了工程建议及控制措施。     

浅埋暗挖车站上穿施工影响的既有隧道变形规律

北京地铁5号线东单站近距离垂直上穿既有1号线地铁区间隧道.对既有隧道底板实测位移进行研究,分析受浅埋暗挖车站上穿施工影响的既有隧道变形规律.结果表明：受新建车站上穿施工扰动,既有隧道呈上浮变形且无明显扭转现象;采用Peck公式对既有隧道底板上浮变形进行拟合,结果与实测值较吻合,说明在上穿施工扰动下既有隧道变形与天然地层变形类似,符合Peck曲线变形规律;拟合得到地层损失率为0.034％～0.097％,地表处沉降槽宽度系数值为0.34～0.68.     

富水低渗透性地层隧道超前帷幕注浆加固技术

介绍了胡麻岭铁路隧道第三系饱和富水弱胶结砂岩地层地段的工程特点,在流塑状及流砂状时小导管周边注浆、大管棚周边注浆及水平旋喷周边注浆加固对周边围岩的加固范围有限,掌子面围岩稳定困难,常用的钢架、锚、网、喷混凝土支护承载能力难以维护支护后洞室的稳定。全断面帷幕注浆加固围岩范围大、加固效果好,但其工艺技术复杂,其加固技术参数、注浆加固施工的过程控制和注浆质量检测十分重要。该方法在胡麻岭铁路隧道中成功应用,供类似工程参考。     

Attewell方法沉降预测在盾构施工中的应用

本文以广州市轨道交通三号线(沥滘站~大石站区间)盾构工程为背景,基于Attewell方法建立计算机模型,对盾构隧道掘进施工中引起的土体沉降进行预测,并利用施工中实测的沉降值对施工进行反馈,得出了有益的结论。     

高速公路隧道环保型建设技术

宁（南京）淮（淮安）高速公路老山隧道右线出口采用傍山棚洞结构,隧道进洞采用假拟洞门方法;宁（南京）常（常州）高速公路茅山西隧道超浅埋段采用盖挖法施工。实践证明,以上三种施工方案,不仅保证了施工安全和工程质量,而且大幅度减少了山体土石方开挖,充分保护了隧道周边的自然生态环境,取得了很好的环保效益。     

地铁区间隧道穿越粉细砂地层土压平衡盾构施工技术

石家庄市城市轨道交通1号线体育场站~北宋站区间隧道穿越粉细砂地层,施工采用土压平衡盾构掘进技术,对始发洞口进行了双管旋喷桩加固,掘进过程中优化了盾构推进速度、土仓压力、出土量、推力及注浆压力等主要技术参数,保证了施工安全,区间隧道顺利贯通;采用同步注浆和二次注浆措施及优化的掘进施工参数控制了掌子面的稳定和地表沉降。工程实践证明土压平衡盾构也适用于粉细砂地层的区间隧道施工。     

MJS工法在盾构上跨隧道工程中的应用研究

以南京在建地铁7号线永初路站至雨润路站区间盾构上跨既有2 号线油坊桥站至雨润大街站盾构隧道MJS加固工程为研究对象,分别采用数值模拟和现场实测的方法制定合理加固方案,根据实测数据分析MJS桩施工扰动对隧道变形的影响并据此提出工艺参数建议值。研究结果表明:沿既有隧道纵向加固至开挖盾体外侧1.5倍洞径可满足盾构上跨变形控制要求;MJS成桩引起地层应力增大仍会导致隧道发生竖向和水平位移,但不会对横断面收敛产生附加影响。建议软土及粉细砂地层注浆压力不宜大于40MPa,倒吸水压力应达到注浆压力的50%。该加固方案及盾构超近距上跨工程案例对类似工程的设计和施工具有指导意义。     

北京地铁区间隧道施工过程三维动态数值模拟

结合北京地铁十号线工体北路站—呼家楼站区间隧道的具体情况,进行三维动态数值模拟,计算中分别考虑小导管注浆预加固和无预加固措施两种工况,通过数值模拟对比了两种工况下区间隧道台阶法施工过程地表沉降及拱顶沉降规律及小导管注浆预支护对隧道稳定性的影响。