新建工程对既有下穿隧道影响的有限元模拟分析

基于连续介质学原理,采用三维Ansys有限元软件,考虑建筑物一土体隧道共同作用,模拟在既有下穿双洞隧道上新建高速公路加油站的施工工况,研究新建建筑物引起隧道的变形及荷载．正确评估既有结构的力学状态,提出辅助性措施,以确保新建和既有建筑的结构安全。该研究对同类建筑物的施工设计具有参考意义。     

增建二线隧道设计

本工程既有隧道衬砌裂纹,漏水现象严重。为保证新建隧道施工时既有隧道运营安全,新建隧道施工前应对既有隧道进行加固维修。新建隧道施工中进行爆破振速控制,以保证既有隧道衬砌安全。新建隧道设计借鉴了既有隧道病害情况,黄土地段采用钢筋混凝土衬砌结构,鸡鸣驿隧道低洞口段设计中心深埋水沟排水,保证排水通畅不冻结。     

新建上跨公路隧道对既有下方铁路隧道结构安全影响分析

新建隧道大角度上跨施工易对下方既有隧道结构造成不利影响,为了确保既有隧道运营安全,需对新建隧道上跨后的既有隧道结构安全性进行评价。依托重庆至黔江铁路徐家堡隧道工程,借助有限元软件MIDAS分别构建地层结构模型和荷载结构模型,对新建隧道上跨修建后既有隧道围岩变形、结构受力及安全系数进行系统分析。研究结果表明：由于上方土体大量卸荷,下方既有隧道整体发生隆起变形,最大变形位于仰拱处,增量为1.173 mm,现场沉降监测验证了数值计算的合理性。新建隧道的施工破坏了既有隧道的承载拱效应,导致结构受力增加,但均小于安全限值;荷载结构法表明,公路隧道修建前后下方铁路隧道结构最小安全系数分别为7.05、4.73,说明公路隧道的修建对铁路隧道有一定影响,但仍在安全可控范围内。     

盾构隧道侧下穿既有水塔施工安全性影响分析

以珠三角城际轨道交通广佛环线东环隧道侧下穿既有水塔为工程背景,通过数值模拟手段分析新建盾构隧道上下行线施工对既有水塔建筑物安全性的影响。研究成果表明:(1)盾构隧道施工完成后既有水塔基础最大沉降值为14.1 mm,水塔最大水平变形为13.2 mm,最大基础倾斜tanθ=0.004 0。(2)既有水塔结构最大压应力2.92 MPa,最大拉应力0.80 MPa,满足规范要求。(3)隧道施工引起的既有水塔结构附加弯矩为64 kN·m。盾构正常掘进施工能够保证既有水塔的安全。     

新建近接隧道对既有公路隧道的安全影响分析

随着中国基础建设项目，特别是交通设施（公路、铁路、地铁等）项目蓬勃发展，新建隧道与原有隧道由于地形地质条件等的限制，遭遇各种近接的现象日益增多，如何评价新建近接隧道施工对既有隧道受影响程度、保证既有隧道安全营运是新隧道设计需要考虑的重要问题。文章基于浙江S49省道北接线新建隧道与既有金丽温高速公路剑石隧道的近接实际条件，通过分析两近接隧道的净距离、新建隧道施工时既有隧道的支护结构变形、受力变化以及爆破施工引起的振动等，研究了新建近接隧道对既有公路隧道的安全影响，可为类似近接隧道的设计施工提供参考。     

地铁隧道盾构施工对既有博物馆桩基影响的数值分析

确保临近既有建筑物安全是新建隧道施工的关键问题之一.针对广州地铁十八号线琶洲西区站—冼村站区间双线盾构隧道下穿既有博物馆建筑的情况,基于合理假定条件,采用数值分析方法模拟计算了新建隧道施工过程中盾构掘进对邻近建筑物桩基的影响.数值分析结果表明:随着盾构掘进,桩顶竖向位移的变化表现为先缓后急再缓,当桩基正下方的管片进行拼...     

城市地铁下穿既有建筑物施工关键技术

新建隧道穿越既有建筑施工已成为城市地铁工程建设中的一种常见情况,由于既有结构沉降控制要求严格,如何有效控制既有建筑物的变形已成为目前研究的热点问题,以深圳地铁9号线车公庙站—香梅站盾构区间下穿一高档装修家私城为例,介绍了下穿段盾构掘进控制技术、既有结构监测施工技术,通过对既有结构变形监测可知,在未对既有结构进行预加固的情况下,采用上述技术措施能有效控制既有结构的变形,确保了盾构施工安全和既有建筑的安全。     

近接隧道爆破施工振动影响分区及安全性分析

本文以某新建高铁隧道垂直上穿既有公路隧道为依托, 采用LS-DYNA 程序建立近接隧道爆破施工模型, 研究新建隧道不同爆破面位置下既有隧道振动响应特征及振速分布规律, 同时结合计算结果和安全振速分区标准探明既有隧道爆破振速的敏感部位及影响范围, 并根据现场爆破振速监测结果, 判断既有隧道结构安全状态。研究表明: (1) 新建隧道推进过程中, 共有69m 处于既有公路隧道影响区, 其中强影响区及以上占82. 75%, 施工中需要采取一定的减震措施, 以保证结构的安全性; (2) 既有隧道拱顶、拱肩部位振速较大, 且既有隧道两线距爆破中心面纵向15m 范围内振动响应敏感, 是实际施工中重点监测的范围; (3) 实际监测结果显示, 既有隧道二次衬砌振速最大值为2. 53cm/ s, 基本满足安全振速分区标准的控制要求。     

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。     

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。     

新建隧道上跨既有隧道安全施工控制技术

新建隧道上跨既有隧道施工时,会对既有隧道结构和铁路正常运营产生安全威胁。对既有隧道安装钢架进行加固;将控制爆破设计、降震措施应用等方面综合考虑,并通过多次试爆数据的分析,总结得出合理的控制爆破参数;新建隧道仰拱开挖前施作"超前管桥"。一系列措施的采用使新建隧道安全、顺利、快速施工,同时也保证了既有隧道的安全。     

超小净距隧道爆破施工对既有隧道的影响研究

以兰州枢纽工程北环隧道上穿既有红山顶铁路隧道为研究对象,通过数值模拟,研究了超小净距隧道爆破施工对既有隧道的影响.结果表明:新建隧道台阶法爆破施工,下方既有铁路隧道受到的影响较小,既有隧道二次衬砌振动速度及衬砌应力能够满足安全性要求,新建隧道可安全通过.     

穿越南水北调干渠热力隧道设计研究

随着城市和工程建设的迅速发展,新建隧道下穿既有建筑或构筑物也大量出现。浅埋、松散砂土地层隧道施工中,随着地层应力状态的改变和调整,引起地层和地表在一定范围内的不均匀沉降变形,它对既有建筑物或构筑物的功能及安全使用则可能产生较大影响。介绍石家庄市热力隧道下穿南水北调中线干渠建设中的主要相互影响因素、设计中重点研究的问题,分析了位置关系、隧道施工变形、隧道防洪与防渗等设计处理措施,供类似工程应用参考。     

复杂城市环境下既有地铁车站新建联络通道施工技术研究

以北京轨道交通4号线宣武门站新增换乘通道工程为例,介绍了复杂城市环境下新建地铁联络通道施工中面临的主要风险。针对新建隧道与既有隧道接驳过程中洞门的开口问题,提出洞门分块破除技术,降低了对既有结构的损伤;为有效控制受开挖扰动既有结构的变形,实施深孔注浆降低了近接施工风险;在城市地下工程常见的大转角变断面隧道施工中,使用了转弯与变断面特殊区段格栅布置技术,给出了异形断面隧道开挖支护新思路。研究结论能够为相似条件下地下工程的建设提供参考。     

爆破施工引起的既有隧道振动监测与控制技术

在既有隧道附近修建隧道时,新建隧道爆破开挖引起的振动会对既有隧道的安全和稳定产生重大影响.结合乌鲁木齐市外环快速路扩容改建工程雅山隧道,研究隧道爆破施工过程中的振动监测方法及控制技术,通过对爆破振动监测结果的回归分析,建立隧道爆破施工振动传播的数学模型,并结合该隧道爆破开挖施工,从爆破药量、掏槽形式、爆破参数、起爆顺序、地质条件和传播距离等方面提出隧道爆破施工振动控制技术.研究成果可为新建隧道爆破施工参数优化及安全施工提供参考依据,同时为保证既有隧道安全起了重要作用.     

新建隧道爆破开挖对既有隧道影响及控制技术研究

新建隧道穿越既有上下行分离式隧道充分利用了既有隧道地质,并结合新建隧道地质钻探、物探及超前地质预报,保证了工程地质的准确。以不同净距计算方法为理论依据,结合现场实际进行比选,确定最合理的穿越位置,施工中采取严格的降振控制爆破措施和可行的隧道开挖方案,通过动态设计方法和信息化施工,结合监控量测、超前地质预报等数据分析结果,调整设计参数以指导施工,保证了既有隧道的结构稳定和安全,确保了施工过程中既有隧道安全运营,并顺利通过了小净距区段,证明了方案的可行合理,为复杂空间结构的地下工程的设计、施工提供参考和借鉴。     

新建横通道与既有隧道交叉点处理方案探讨

针对新建横通道对既有隧道的影响,以本溪市三架岭隧道为实例,通过数值模拟,得到交叉点各位置应力集中系数数值,为工程方案提供理论依据;提出对既有隧道衬砌、附属结构设施的设计方案与施工措施,保证既有隧道衬砌结构稳定及附属结构的有效性,为类似工程提供借鉴。     

新建隧道与既有通车隧道交叉段施工实践

某水电站采用新建975m长隧道的方式避绕库岸公路病害路段,新建隧道小桩号方向从岩石边坡明挖进洞,大桩号方向从既有隧道中平交扩挖进洞。平交进洞时新老隧道小角度交叉,平交段扩挖跨度大,同时施工中既有隧道仍在通行社会车辆,拆除原隧道衬砌结构及扩挖新隧道施工安全风险高,保证洞内交通通行的难度大。为此,优化调整了施工顺序,增加了安全保证措施,确保了交叉段施工安全和工程质量,采取的措施对类似工程的施工组织具有一定的参考价值。     

爆破施工对邻近隧道安全的影响

城市交通工程新建隧道爆破施工会对近邻既有工程的衬砌结构产生影响,严重时会影响既有工程结构的安全.本文基于数值模拟方法,计算分析了4种最危险施工条件下,新建崂山隧道爆破对既有仰口公路隧道的影响.结果表明：崂山隧道的进、出口及中间段,爆破施工对既有仰口隧道的左线影响有限,对较远处右线的影响较小.在崂山隧道进口、出口和垂直距离最近处,计算结果都远低于我国《爆破安全规程》（GB 6722-86）规定的交通隧道安全振动速度标准值15 cm/s.但在崂山隧道断层破碎带（F5）爆破施工最危险条件下,计算速度最大值达到15.26 cm/s,该值已达到安全振动速度规定的临界值下限,建议施工过程中需要采取必要的工程安全措施.     

小净距上下交叉隧道爆破振动效应数值模拟

结合改建铁路六盘水至沾益段新建扒挪块隧道以17．5°交角跨越营业线贵昆铁路狮子口隧道的小净距控爆施工,通过对新建隧道施工时产生的爆破振动进行数值模拟与分析,研究爆破振动对既有隧道的影响,计算得到既有隧道质点振动速度以及混凝土衬砌的应力分布,参考实际爆破振动速度,反算得到爆破控制参数,确保了既有铁路的安全运营。