紧邻地铁区间隧道深基坑工程的设计和实践

研究目的:随着城市轨道交通的快速发展,中心城区的深基坑工程经常紧邻正在运营的地铁区间隧道,深基坑开挖需确保邻近地铁区间隧道严格的变形保护要求,基坑工程设计由强度控制转变为变形控制。结合上海典型软土地层中紧邻地铁区间隧道深基坑工程的设计和成功实践,总结相关设计方法和措施,给类似深基坑工程设计提供参考。研究结论:针对基坑开挖对邻近地铁盾构区间隧道附加变形<20 mm的严格保护要求,在紧邻上海地铁2号线区间隧道的南京西路1 788地块基坑工程中,采用中间设置临时隔断地下连续墙将基坑一分为二、"分区顺作"的设计方法,并采取了数值模拟分析和专项保护措施,在工程实施过程中对基坑工程和区间隧道进行了详尽的基坑监测。监测结果表明,基坑本身安全、对邻近地铁区间隧道的影响都在安全可控的范围内。     

地铁车站偏载深基坑围护结构设计分析

以南京地铁3号线明发广场站偏载深基坑工程为背景,采用二维有限元数值模拟分析偏载深基坑围护结构内力分布及变形形态.计算分析结果表明,基坑偏载对围护结构内力和变形影响较大,围护结构变形不同于常规基坑.针对计算分析结果,采取相关设计措施控制基坑变形,以确保基坑安全开挖.经对有限元分析结果与基坑实测变形结果作对比,发现两者所得结果相吻合.     

下穿高速铁路工程防护设计及沉降评估技术研究

文章以天津武清翠亨路下穿京津城际和京沪铁路工程为背景,分别针对临近营业线高速铁路工程的防护设计、沉降变形评估技术进行了研究,采用三维有限元模型进行了基坑分层开挖和分层浇筑过程分析,对临近高速铁路工程的基坑开挖、结构浇筑施工等全过程进行了安全评估计算。研究表明,临近高速铁路工程应重点控制地下水位变化、基坑开挖卸载和结构浇注加载问题;采用高压旋喷桩进行全封闭止水设计,可避免基坑抽水或临近铁路降水对既有高速铁路沉降影响,并有效减小基坑施工和结构加载对临近铁路所产生的变形影响,保证实测高速铁路变形满足规范要求;建模分析与实测数据的对比证明了所采用评估方法准确、可行。     

昆明枢纽扩能改造下穿通道基坑支护工程设计研究

昆明枢纽沿线软土发育范围广、深度大、成分复杂,工程地质条件、水文地质条件极为复杂。枢纽扩能改造工程下穿通道基坑多毗邻既有铁路、军事管制区、市政道路及高层建筑物等,变形控制要求高、难度大。复杂敏感环境下软土深基坑的支护设计及变形控制成为扩能改造工程的设计难点。本文在搜集、分析昆明地区既有基坑工程案例经验教训的基础上,归纳总结了影响昆明枢纽基坑工程安全的关键性因素,研究了软土基坑中围护结构、内支撑的受力变形特征,揭示了基坑施工对临近设施影响的作用机理,提出了"防渗水、保安全、控变形、重监测"的基坑设计原则,形成了复杂敏感环境下软土基坑加固及变形控制成套技术,可为未来昆明地区基坑工程的安全设计提供理论支撑。     

基坑开挖引起下卧地铁隧道上浮变形的控制研究

以徐州轨道交通1号线工程车辆段基坑开挖施工为工程背景,在基坑开挖过程中对下卧地铁隧道的卸荷回弹变形进行动态再评估;对实测数据进行分析,提出了基坑施工对下卧地铁隧道的工程风险控制措施;有效控制了地铁隧道的上浮变形,确保了基坑及下卧地铁隧道结构安全.     

软土地铁车站深基坑施工变形监测与分析

基坑变形监测是确保基坑施工安全的必要手段,开展深基坑变形现场监测研究对基坑工程建设具有重要意义。以宁波地铁3号线仇毕站深基坑工程为例,结合岩土工程勘察报告与支护设计方案,对工程区域地表、周边建(构)筑物与地下管线以及工程本身进行监控量测,并根据现场监测结果,对围护结构水平位移、地下连续墙墙顶沉降、地表沉降、管线及房屋沉降、基坑外水位变化、支撑轴力变化情况和发展规律进行了重点分析,得出了宁波软土地区地铁车站深基坑变形的一般规律及受力特征,可为车站基坑变形控制及类似工程的优化设计提供技术支持。     

轨道交通工程周边地下管线位移控制指标

系统分析地表位移、管线自身位移等地下管线控制指标的相关研究成果.对北京地区26条管线直接监测点的管体变形结果以及137条管线地表间接监测点的实测结果进行分析,研究地下管线的变形规律.实测结果表明,地下管线的差异沉降是控制其安全的重要指标,评价地下管线的安全状态应同时考虑管线的总体沉降和差异沉降.根据工程监测情况分析总结地下管线总体沉降量较大的原因,并给出不同类别地下管线控制指标的建议数值.严格控制施工过程、合理调整施工参数与控制盾构姿态,避免不正常事故的发生,是保障地下管线安全的关键.     

基于BP人工神经网络的基坑围护结构变形预测方法研究

基坑的变形分析是基坑工程设计中的一个重要组成部分,如何预测基坑围护结构的变形是需要解决的问题。在分析基坑围护结构变形影响因素的基础上,采用BP(Error Back-Propagation,简称EBP或BP)人工神经网络方法建立了基坑围护结构变形的预测模型。结合南京地铁二号线逸仙桥车站基坑变形的现场监测数据对网络模型的预测结果与实测进行了对比。结果表明,利用大量的基坑工程现场实测资料,采用神经网络BP算法,可以较为准确地预测基坑围护结构的变形量,预测值与实测值吻合较好;必须坚持现场监测,并将最新监测信息及时反馈,将其添加到学习训练样本中,让神经网络重新学习,以提高基坑工程围护结构变形的预报精度。     

零距离近接既有地铁站施工监测与数值模拟分析

本文以天津地铁5号线思源道站结建工程为背景,从施工监测和数值模拟两方面对基坑施工过程的变形控制进行研究。通过对周边环境、深层位移、基坑自身支撑体系等进行监测,实现工程施工全过程数据信息的无缝对接和实时反馈,保证了既有地铁站安全运营。建立数值仿真模型,对基坑周边环境竖向沉降、水平位移、基坑自身支护体系受力变化等进行研究分析,验证基坑开挖方式的可行性。研究结果表明,对于零距离近接既有地铁站地下空间拓建施工,基坑采用"分层岛式"开挖及"地下连续墙+混凝土环形内支撑"支护体系,能有效地控制基坑变形,确保周边环境和基坑自身安全。     

基于多监测及预警要素的地铁工程安全风险量化评估方法

通过对地铁基坑隧道工程各监测项目实测数据及其预警指标、预警数量等多项因素进行挖掘和综合分析，研究建立一种基于多因素权重矩阵分析法的工程安全风险状态量化评估方法，克服当前监测预警多、风险评判定性为主的工程安全风险状态局限性，填补工程安全风险动态及定量化评估的空白，提升工程预警及安全风险状态判别的合理性、及时性和智能化。将该方法应用于某工程中，有效并及时地指导地铁基坑隧道工程施工中安全风险评估与控制、预警响应及处置工作，提高地铁工程的安全风险预控效果及管理水平。     

信息化施工技术在地铁基坑施工中的应用

研究目的地铁基坑工程由于受多种因素的影响,已成为岩土工程中的重点和难点。为确保基坑安全,除了对深基坑的围护支撑设计和施工方案充分论证外,另一个重要方面是制定出周密而又系统化的基坑监测及周围道路管线、相邻建筑物的监测方案,实行信息化施工,即以监测数据指导施工。研究方法结合天津地铁1期工程营口道地铁站深基坑施工,通过全面应用监控量测技术,对地铁深基坑施工过程中的维护结构进行监测,掌握支护结构和周围环境的动态,使整个深基坑过程都处于安全可靠控制范围之内。主要介绍了深基坑变形监测的内容、监测点的布设、数据观测等,通过深基坑变形监测的实施及监测成果的分析,得出了必须依靠变形监测的动态信息反馈来保证深基坑施工安全和优化设计,在此基础上提出了相关的施工技术措施。信息化施工技术在天津地铁1号线得到广泛应用并且收到了良好的效果。研究结论在基坑施工过程中,需要根据现场的实际工程地质条件及选择的支护型式、建筑物的安全等级,对支护结构的变形进行监测和严格控制,对于地铁深基坑必须进行信息化设计和施工,以便在施工中通过加强监测及时反馈信息,修改调整施工方案,使施工始终处于安全可控状态。基坑开挖过程中,必须加强监测,对监测成果进行及时、准确的分析,以确定支护系统的安全系数,进而对原有设计方案进行评价,在准确分析的基础上,提出对策,确保施工安全。     

钢支撑伺服系统在富水软弱地层深基坑施工中的应用北大核心

苏州地铁5号线劳动路站在富水软弱地层中进行深基坑施工,车站三区支护采用了钢支撑伺服系统。根据现场监测数据分析了深基坑的变形规律和该伺服系统对基坑变形的控制效果。结果表明:基坑壁的侧向变形随着深度的增加由外扩逐渐变为内鼓,埋深小于等于22.5 m时基坑壁背离基坑变形,埋深大于22.5 m时基坑壁朝向基坑变形;有无钢支撑伺服系统条件下基坑壁侧向最大变形量分别为14.9、34.15 mm,伺服系统对变形的控制效果较好;随着基坑施工的进行,测斜管上不同标高处变形量整体呈增大趋势,每一次开挖都伴随着变形量的增大,每一次支护都能将变形稳定一段时间。研究成果可为地铁车站深基坑工程支护设计提供参考。     

京张高铁清河站深基坑支护结构设计

京张高铁清河站基坑邻近地铁13号线,最近处仅5. 6 m,基坑深度达17. 5 m,需要设计安全合理的支护结构,保证既有地铁13号线的运营安全。建立"基坑支护结构+土体+13号线结构"的三维模型,对13号线地铁结构的安全性进行评估,提出满足地铁运营安全的基坑支护结构的变形标准,改进支护结构的设计方案,基坑实施阶段的变形监测结果验证了此数值分析方法的理论可靠性。     

岩溶地区某浅埋箱型隧道沉降成因及控制

研究目的:岩溶地区侧方基坑桩基施工及土方开挖过程中,浅埋明挖箱型地铁隧道结构出现突发沉降,尤其是变形缝部位沉降显著,本文通过箱型地铁隧道沿线及变形缝两侧的位移监测数据,分析隧道结构突发沉降产生的原因,并研究了浅层回灌水、深层回灌水和注浆加固等沉降控制措施的效果。研究结论:(1)支护桩施工诱发浅埋箱型隧道最大累计沉降为3. 3 mm,应重视其在岩溶地区的施工影响;(2)嵌岩工程桩施工揭露溶洞,承压岩溶水突涌桩孔,是侧方浅埋箱型地铁隧道结构突发沉降的主要原因;(3)浅层回灌水可短时间内使地层补水,抬升隧道,抑制隧道急剧沉降;长期实施深层回灌、桩基泥浆护壁施工,可维持地下水位,控制侧方隧道沉降,但存在深层回灌水可能通过岩溶裂隙或通道进入溶洞,降低回灌水补充效率的问题;(4)"双排桩+对拉钢绞线+对称开挖"有效控制隧道的最大水平位移为3. 0 mm;(5)箱型地铁隧道周围进行垂直和斜向钻孔注浆可起到加固和止水的效果,考虑到变形缝的敏感性,应实时控制注浆压力;(6)该研究成果可供类似岩溶地区浅埋箱型地铁隧道侧方基坑工程参考。     

基坑工程排桩内支撑围护结构局部破坏安全风险评价方法研究

目前"排桩+内支撑"围护结构在深基坑工程中应用广泛,而排桩破坏易引发基坑支护结构连续破坏.为解决基坑工程缺乏定量评估连续破坏风险手段的问题,基于结构承载力冗余度理论,结合基坑支护结构破坏风险抵抗破坏系数进行安全风险等级划分,有效量化基坑连续破坏风险,并制定相应的风险控制对策.依托某地铁车站明挖基坑工程,采用拆除构件法,...     

斜坡软弱地基填方工程特性及工程技术研究

研究目的:斜坡软弱地基填方工程是西南山区铁路、公路、城镇建设中经常遇到的工程问题之一,是工程建设突出的薄弱环节,斜坡软弱地基填方工程特性及其工程技术需要研究。研究方法:作者及其课题组采用数值分析、离心模型试验、现场测试、综合分析等手段,系统研究了斜坡软弱地基填方工程特性及斜坡软弱地基填方工程技术。研究结果:基于变形控制理念,提出斜坡软弱地基填方稳定当量安全系数建议值和以限制斜坡软弱地基水平变形为核心的斜坡软弱地基填方工程设计原则意见。研究结论:基于变形控制的思想,在采用安全系数法对斜坡软弱地基的稳定性进行评价分析的基础上,应充分考虑斜坡软弱地基变形特性的因素,适当提高路堤稳定安全系数取值,以使斜坡软弱地基具有与水平软弱地基相当的稳定程度。在斜坡地基上填筑路堤,要查明地基土体的可压缩特性和基底横坡;为保证斜坡软弱地基路堤的稳定性,应采取限制斜坡地基水平变形的措施。     

多信息融合的地铁基坑安全状态评价方法

依据基坑工程支护结构和周围岩土体的监测项目,将基坑工程自身监测对象分为地表沉降类、围护结构类和内支撑类。根据基坑开挖深度,设定预警监测点的预警关联分析范围,并将此范围作为基坑安全状态评价的对象。在监测预警分级标准的基础上,通过大量案例数据、基坑变形力学关系等,确定地表沉降类、围护结构类和内支撑类的预警标准,并引入熵权理论、区间数和危险度,对预警关联分析范围内的上述3类预警进行融合,创建多因素、多指标综合分析评价基坑安全状态的方法。该方法可实现对多源工程监测数据的融合,客观、快速地评价基坑的安全状态,避免单指标预警和人为判断基坑安全状态时的不全面、不准确等问题,为深基坑安全状态的快速、准确判定提供参考。     

填海区单侧近接敏感建筑深基坑施工监测分析

由于填海区工程地质条件差且周围建筑物密集程度高,深基坑开挖易产生过大变形,因此需进行实时监测,并及时对监测数据进行科学分析,为施工动态调整提供依据。本文以穗莞深城际轨道深圳机场站深基坑工程施工为例,介绍如何依据工程条件进行分析,以确定近接单侧敏感建筑的深基坑监测方案;依据监测数据并配合自主研发的专利技术对施工进行动态调整,以确保基坑及周边建筑物安全。经现场施工验证,所采用监测方案不仅可以保证施工安全,降低施工风险,同时还可以加快施工进度,所积累经验可为类似工程提供参考。     

同深基坑开挖引起紧邻地铁车站变形特性研究

紧邻已建成地铁车站单侧基坑开挖卸载会引起车站结构不均匀变形,但目前对其变形机制还缺乏系统认识。结合长沙地区某地铁车站工程实例,基于数值方法对同深基坑开挖引起的紧邻地铁车站结构变形发展变化规律进行分析,并讨论有效控制车站结构变形的主要施工措施。研究结果表明,随着开挖深度的增加,地铁车站围护结构水平变形逐渐增大,且增长的幅度逐渐减小;地铁车站主体结构整体刚度较大,对由基坑开挖引起的土体变形传递具有遮拦作用。