盾构下穿城际客运专线引起变形的数值分析

天津市地铁3号线解放桥站--天津站站盾构区间穿越京津城际客运专线为我国首例已实施的盾构穿越高速铁路路基段工程,通过使用ANSYS软件,建立地层-结构三维实体模型,模拟盾构穿越客运专线的过程,分析盾构穿越期间轨道沉降及横移变形规律,将数值分析与实际测试结果进行对比分析,表明在无轨道加固、车辆限速措施的条件下,采用严格控制施工参数的措施可以保证高速铁路的正常运营。     

北京地铁14号线侧穿京津城际铁路桥桩地基预加固技术分析

盾构法施工引起的临近构筑物变形是盾构隧道设计和施工中备受关注的问题。以北京地铁14号线方庄站至十里河站区间隧道侧穿京津城际铁路桥桩施工工程为例,运用有限元专业分析软件Midas/GTS建立了三维空间实体模型,对地铁盾构隧道侧穿京津城际铁路高架桥桥墩的施工过程进行模拟。结合工程现状,提出了预处理措施;通过计算对比和分析,给出了合理的加固措施和加固范围。     

地铁盾构穿越既有铁路营业线的加固和监测方法

以杭州地铁1号线穿越艮山门站铁路加固工程为背景,介绍在地铁盾构穿越既有铁路前对铁路路基进行注浆加固的方案,并在注浆加固施工和地铁盾构推进阶段对营业线路进行专项监测,对施工引起的线路和路基变形实时监控,从而及时调整施工参数,优化改进施工方法,确保铁路营业线安全。     

黄土地区地铁盾构下穿铁路变形控制技术

研究目的:黄土地区某城市地铁2号线盾构施工下穿既有陇海铁路线是一个盾构施工中的I级风险源,为保证地铁盾构施工安全下穿陇海线路,开展了盾构施工穿越既有铁路的变形控制技术研究,以为盾构安全施工提供技术支撑。研究结论:(1)黄土地区地铁盾构下穿既有陇海线路的地表沉降规律:不采取控制措施盾构施工时,路基右线隧道轴线正上方的沉降量为20.48 mm,左线隧道轴线正上方的沉降量为12.85 mm,左右线隧道的轴线上的沉降量均超出了沉降允许值;采取严格控制土压力、盾构匀速通过、严格控制注浆量、减少盾构推进方向的改变等减小地铁盾构下穿既有铁路施工风险的措施盾构施工时,右线隧道轴线正上方的沉降量为5.44 mm,左线隧道轴线上方的沉降量为4.95 mm,均小于变形允许值。(2)FLAC计算预测的变形规律与实际值基本一致,地表和铁路路基的变形量在允许范围内;减小地铁盾构下穿既有铁路施工风险的措施合理有效。(3)该研究成果可应用于黄土地区地铁盾构下穿铁路施工变形控制。     

超大直径盾构下穿既有铁路群安全性评估研究

以武汉市两湖隧道工程下穿既有武黄城际线、南环线和大花岭疏解线等铁路为背景,对隧道施工中的重大风险源--区间下穿武黄城际铁路等6条铁路线的施工过程进行了三维仿真数值模拟。武汉两湖隧道盾构直径达15.5m,两轨面间的差异沉降不得大于5 mm,对地铁下穿段的施工提出了较高要求。数值模拟的计算结果表明:(1)超大直径盾构下穿铁路路基主要引起的是路基沉降,地层损失率是控制沉降的关键因素。(2)盾构下穿的铁路接触网立柱,沉降及位移明显,以沉降为主,水平向偏移主要表现为向盾构轴线侧倾斜。(3)在隧道开挖面通过路基下方前已发生沉降变形,穿过路基时轨道变形较大,完全穿越路基后轨道沉降几乎不发展。     

大直径盾构下穿机场高架桥风险控制研究

为了研究地铁大直径盾构穿越北京机场高架桥的风险控制技术,通过数值模拟软件建立大直径盾构穿越机场高架桥有限元模型;对比分析不同的桥梁加固方案,得出最优的加固措施,并通过数值模拟预测采取加固措施时既有高架桥结构的变形值。结合以往的工程经验及该工程实际掘进反馈信息,总结出盾构穿越中合理的掘进参数及控制技术。通过对监测数据的整理,分析既有结构的变形规律,将穿越过程中既有高架桥结构的变形分为4个时期,相关分析结果可为今后类似工程提供理论依据与实践借鉴。     

土压平衡盾构穿越淤泥质地层铁路路基沉降控制技术

地铁盾构隧道在淤泥质地层穿越既有铁路施工过程中,为确保既有铁路运行的安全,必须要进行科学、合理、完善的风险分析及仔细研究相应的对策。通过对杭州地铁2号线1标出入段线盾构穿越既有浙赣铁路的施工技术进行研究,工程实践证明,适当地进行铁路路基加固,有效地进行施工过程中各类参数的控制,对这类淤泥质软土层采取盾构法穿越既有铁路施工是可行的,也为今后更多较为复杂的地下穿越既有线路的施工提供了参考。     

地铁盾构长距离下穿对既有铁路框架桥影响的数值与实测分析

地铁盾构近接施工产生的地层扰动与变形会对既有敏感构筑物使用安全造成威胁.为分析盾构下穿施工对既有铁路建构筑物变形的影响,以长沙地铁6号线盾构长距离下穿京广铁路客货运框架桥为工程背景,建立盾构下穿施工的三维数值模型.研究不同注浆压力、土仓压力及地层加固情况下框架桥和轨道的变形受力特性,并结合现场实测数据分析盾构掘进参数的...     

超大直径盾构穿越既有隧道的监护技术及运营组织

随着城市地下空间的利用率不断提高,新建隧道在穿越既有运营隧道时,对其产生的施工扰动不可避免,同时势必会增加地铁监护的难度.如何更好地从施工技术、保障方案、应对措施等角度,减小盾构穿越施工引起的运营隧道变形影响,对地下空间建设和运营有着重要意义.针对北横通道超大直径盾构下穿上海轨道交通11号线区间隧道的工程,结合穿越准备、穿越过程等节点,从风险分析、穿越方案、应对策略及控制标准等监护技术和运营组织出发,以控制既有运营隧道的结构变形以及确保地铁的运营安全.     

城际铁路下穿南水北调干渠设计方案研究

城际铁路下穿南水北调中线干渠工程,国内尚属首例,干渠沉降变形控制要求严,工程实施难度及风险大。基于新郑机场至郑州南站城际铁路的工程背景,从对机场与航空港区规划及机场电磁环境影响等方面,比选确定城际铁路下穿干渠的交叉方案。考虑工法对地层的适应性、干渠结构变形、风险可控性、工程投资等因素,研究确定大直径盾构下穿干渠的施工工法。提出盾构以2D埋深下穿干渠的沉降变形控制标准,即渠道坡顶、坡脚最大变形差≤1 mm/m,渠道位移(+10～-5) mm、变形速率≤2 mm/d。采用有限元软件对盾构穿越干渠过程进行数值模拟,干渠沉降可控、不影响结构安全。对盾构下穿干渠风险进行系统分析,提出切实可行的工程对策措施,以降低或规避风险,确保隧道施工及干渠运行安全。     

地铁盾构隧道下穿铁路的安全措施

结合南京地铁2号线东延线盾构隧道下穿宁芜铁路工程,分析了盾构掘进对铁路的影响,阐述了穿越施工中所采取的安全措施.为避免轨道出现过大变形,对轨下盾构穿越区进行全断面分区注浆及旋喷加固,并在此基础上对轨道结构架设D型便梁进行防护.结果表明,所采取的安全措施有效地减小了轨道变形,确保了盾构施工及铁路行车安全.     

土压平衡盾构机水平近接既有建筑物桩基础施工技术

穗莞深城际铁路桥隧比高达90％,穿越建(构)筑物较多,研究盾构机水平近接既有建筑物施工技术对工程的顺利进行非常重要.本文介绍了城际铁路土压平衡盾构机水平近接通过既有建筑物桩基础的施工过程,并从地质补充勘察、旋喷桩隔离保护、盾构土仓压力控制、掘进速度、盾构姿态控制、注浆及地质雷达检测6个方面详细地介绍了技术控制要点,对同类工程施工有一定的借鉴意义.     

软土地区盾构区间下穿既有铁路的沉降分析及安全性评价

以天津地铁6号线某盾构区间下穿既有铁路为工程背景,通过三维有限元分析,对采取不同加固措施下的盾构施工工况进行了数值模拟,依据铁路变形控制标准来指导软土地区的盾构施工。结果表明:该盾构区间与既有铁路之间存在一定距离,在不考虑对铁路路基和轨道进行加固的情况下,通过对盾构施工工艺进行优化、控制,可以保证盾构施工期间既有铁路的安全行车要求。     

北京地铁16号线区间隧道下穿4号线施工变形模拟分析与控制

以北京地铁16号线下穿4号线为工程背景,通过数值计算及现场监测研究城市地铁隧道中新旧地铁间的穿越施工的相互影响,并对既有地铁变形进行了安全评估。研究结果表明:既有隧道沉降计算值与实测值吻合较好且变化规律一致;隧道穿越施工导致的既有隧道沉降最大值发生在新建隧道的正上方,既有隧道最终累计沉降曲线呈W形;既有区间隧道结构内力变化较小,满足结构承载能力要求;既有区间隧道上下行结构最大累计水平位移变化量分别为0.35,0.39 mm,水平位移均未达到预警值。根据隧道变形的安全性评价提出了相应的施工防控措施,为类似双线盾构隧道下穿既有隧道的变形影响提供借鉴。     

地铁隧道下穿对既有铁路的影响分析及加固对策

地铁盾构下穿既有铁路施工时,土体的扰动会导致既有铁路产生不均匀沉降,对铁路安全运营产生非常不利的影响。本文考虑盾构隧道下穿施工,铁路路基及结构间的相互作用关系,建立结构-路基-土体有限元模型,分析盾构施工过程中铁路路基和框架桥的变形特征,评估工程安全性,提出相应的施工加固措施和加固范围,并与监测结果进行了对比分析,结果表明设计所采取的加固措施是切实可行的。     

南京富水松软地层新建盾构隧道穿越引起的既有隧道工程安全等级划分

为定量评估既有地铁盾构隧道受穿越施工扰动后的结构安全状态与服役性能，采用MIDAS软件建立了新建盾构隧道穿越既有盾构隧道的三维数值模型。通过调整隧道间的竖向净距，对南京地区以富水砂层、软土层为主的松软地层条件下的盾构隧道穿越施工引起的既有隧道的竖向位移响应进行了定量研究，并根据隧道的力学衰减特性分析了既有隧道的安全等级。结果表明：盾构隧道下穿、上跨施工引起沿既有隧道纵向土体的沉降曲线分别呈“W”型、“M”型，相同地层条件下上跨施工引起的既有隧道变形的绝对值比下穿施工小；南京富水砂层、软土层新建隧道穿越引起既有隧道沉降半槽范围分别约为3.5倍与5.0倍隧道外径；结合既有隧道力学性能衰退特征，以隧道纵向差异变形量作为指标将盾构隧道穿越工程划分为微弱影响、一般影响、显著影响、强烈影响等四类；根据数值模拟和历史变形数据，预测了南京地区3个典型的盾构隧道穿越工程施工完成后既有盾构隧道的竖向差异变形量，据此计算了相应的影响等级及其同等级下的竖向变形余量。     

高压富水砂层超大直径盾构隧道下穿既有地铁影响分析和控制措施

针对超大直径盾构隧道下穿既有地铁线路时引起的地表沉降及既有地铁沉降问题,以北京市东六环拟建隧道下穿既有北京地铁6号线为工程背景,利用有限元软件模拟盾构施工过程获得不同控制位置的变形及应力数据.结果表明:拟建盾构隧道下穿地铁6号线施工过程中,地表沉降及6号线衬砌结构沉降均在变形控制标准内且影响不大,安全风险可控;拟建盾构...     

盾构下穿既有铁路时安全技术措施研究

地铁建设过程中遇到下穿既有铁路的情况时,如何选择适当的措施保证地铁下穿施工过程中不影响铁路正常运营是一个比较复杂的问题。结合盾构区间下穿既有铁路的工程实例,对盾构下穿既有铁路进行了三维数值模拟,从结构受力分析、变形计算等方面着手,研究盾构隧道下穿时对既有铁路的安全技术措施,以期对于类似的工程有一定的借鉴意义。     

京津城际铁路轨道不平顺谱特征分析

为提高京津城际铁路轨道不平顺谱的计算精度,基于轨道不平顺变化率和线性插值方法以及小波分析方法,给出剔除轨道不平顺异常值算法和轨道不平顺零均值化处理算法,用于京津城际铁路轨道不平顺检测数据的预处理.运用周期图法计算京津城际铁路的轨道不平顺谱.对计算结果的统计分析表明:京津城际铁路的轨道不平顺谱服从自由度为2的x2分布,可以用轨道不平顺中位数谱表示;除部分波段外,京津城际铁路的轨道不平顺谱均低于我国铁路时速200 km以上既有线路的轨道不平顺谱和德国铁路的轨道不平顺低干扰谱,说明京津城际铁路轨道平顺状态较好.     

软土地区盾构隧道斜下穿多股铁路路基变形规律

目的：目前，地铁隧道穿越铁路路基的情况越来越多，但软土地区盾构隧道斜下穿既有运营铁路的研究相对较少，因此需分析该情况下的路基变形规律。方法：以绍兴轨道交通1号线大滩站—火车站站区间盾构隧道下穿杭甬铁路绍兴站站房及6股铁路股道工程为例开展研究。采用有限元法分析了盾构隧道掘进施工对杭甬铁路路基的变形影响，并基于实测数据对数值模拟结果进行了对比分析，充分验证了袖阀管注浆加固方案的有效性。结果及结论：有限元分析结果表明：未考虑盾构穿越区域地基加固的情况下，杭甬铁路路基顶面最大沉降值为13.12 mm,不满足沉降控制标准要求；当盾构穿越区域采用袖阀管注浆加固措施后，杭甬铁路路基顶面最大沉降值为8.20 mm,满足沉降控制标准要求，说明袖阀管注浆能够有效控制铁路路基沉降和轨道的不平顺。实测数据结果表明，盾构隧道下穿铁路施工期间的累计变形历程可分为路基隆起、路基快速沉降、路基平稳波动及后续沉降4个阶段，且前期隆起量大、后续变形相对较小，加固后的路基累计变形量能控制在10.00 mm以内。