隧道管幕支护施工地表沉降预测方法研究

管幕顶管施工将对地层产生扰动,引起地层变形和地表沉降。目前常通过单管沉降叠加的方式进行群管施工地表沉降计算,未考虑管幕群管间相互作用。文章结合文林山隧道出口段采用螺旋出土套管顶进工艺进行管幕施工实例,基于随机介质理论和Mindlin解建立考虑地层损失和施工应力的单管顶进施工地表沉降计算方法,并引入群管施工地表沉降修正函数建立管幕群管施工地表沉降计算方法;采用提出的计算方法分析单管顶进施工和群管施工引起的地表沉降变化及分布规律,并通过FLAC3D数值模拟进行验证。结果表明:(1)管幕钢管顶进过程中地表先隆起后沉降,前方地表发生隆起,后方地表发生沉降;(2)管幕钢管顶进引起的地表变形由隧道中线向两侧逐渐衰减,影响基本在左右两侧12 m范围内;(3)后续顶进钢管引起的地表隆起小于第1根钢管,地表沉降大于第1根钢管。     

饱和软土地区地下车站管幕法支撑施工关键技术研究

在软土地层中进行暗挖施工风险较高,对周边环境影响较大。管幕法可有效控制开挖期间沉降,适用于软土地区,但目前在软土地层中实施管幕暗挖施工的实际工程案例和相关研究较少。依托上海轨道交通14号线桂桥路站管幕工程实例,介绍了在狭小的管幕分仓空间内快速暗挖出土和采用可施加预应力型钢框架支撑的施工技术。研究表明:采用管幕分仓分层暗挖方式可行,采用改进的扒渣机和破拆机器人配合可提高出土效率,且施工期间总体沉降可控;通过施加预应力可有效抵消管幕和钢支撑结构的弹性变形和非弹性变形,进而降低开挖时管幕总体沉降。     

大直径曲线管幕顶进过程中地层变形控制及监测

港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道暗挖段下穿珠海拱北口岸,采用"曲线管幕+冻结"作为开挖预支护。由于隧道地理位置敏感、地质条件复杂、施工方法特殊,对曲线管幕施工引起的地层变形控制要求极高。文章通过对管幕施工引起地层变形影响因素的分析,提出地层变形的控制措施,包括:选择合适的顶管机械和配套设备、动态控制顶进参数、洞口止水控制、始发接收止水控制、钢管挠度要求、泥浆置换等。根据现场监测数据,从地表变形、地表沉降槽和地表沉降累积效应三方面分析了大直径曲线管幕顶管引起的地层变形规律,为工程建设的安全和合理性提供实测依据,并为今后类似工程项目提供参考和借鉴。     

110m长管幕在浅埋暗挖隧道中的应用研究

结合厦门高崎互通连接线下穿鹰厦铁路右线隧道,对110 m长管幕的施工技术和应用效果进行研究.通过采用先进的导向仪器和定向钻进技术,有效地控制了管幕的施工精度;采用挤扩法扩孔和"前拉后夯"工艺法施作管幕,减小了管幕施工对周边环境的影响.现场监测结果表明,管幕施工所引起的地表沉降较小,在隧道开挖过程中,管幕所起的支护作用非常明显,没有出现迅速沉陷、塌方等工程事故.但是由于地层本身非常松软,二次衬砌混凝土也未能及时跟上,在火车的动荷载和隧道开挖双重作用下地表测点最大累计沉降达到了90 mm.     

利用小口径顶管机建造大断面地下空间的一种新手段--管幕工法

在简述管幕工法原理的基础上,总结管幕工法的特点和适用范围,重点对管幕工法的设计和施工要点进行了论述,提出管幕设计的方法和技术难点,最后,结合上海正在实施的管幕工程,阐述我国软土地区应用管幕工法的意义和可行性。     

管幕冻结法积极冻结方案模型试验研究

港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道工程预支护体系采用管幕法与人工冻结技术相结合的全新"管幕冻结法"施工。根据工程实际情况,首次提出了在管幕钢管内部布置"圆形主力冻结管"、"异形加强冻结管"和"升温盐水限位管"三种特殊管路构成的冻结方案。为了研究该冻结方案的有效性与可控性,进行了大型物理模型试验。文章主要介绍了模型试验概况,重点分析了开挖前积极冻结阶段冻结的试验效果。试验结果表明,积极冻结阶段冻土帷幕发展显现了预期规律,冻结效果显著;管幕间形成良好的冻土帷幕,可确保良好的止水效果。     

港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道方案论证

文章介绍了港珠澳大桥珠海连接线工程中控制性工程——拱北隧道下穿口岸段隧道结构形式及施工方案论证的比选过程。根据实际工程调研及设计经验,提出了封闭管幕保护下的浅埋暗挖方案;并研究和分析了管幕工法的设计施工要点和难点,以及应采取的对策和措施。     

管幕内顶进箱涵时顶部管幕力学作用的试验研究

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的横截面最大的管幕法工程。为了充分研究箱涵顶进过程中管幕的力学作用,根据相似理论,按照实际工程状况进行了室内模型试验,得到了箱涵推进过程中地面和顶部管幕的竖向位移,以及管幕下土压力的变化特征,发现箱涵前端一定范围内的地层主要表现为竖向沉降变形,顶部管幕在箱涵推进过程中起到一定的承载作用,这对于稳定箱涵前端开挖面是有利的。试验结果对实际工程的设计与施工提供了一定的参考。     

大直径土压平衡盾构施工穿越建筑物沉降预测及控制技术研究

文章以北京地铁十四号线首次采用大直径土压平衡盾构穿越建筑物施工为例,利用数值模拟对建筑物沉降进行了预测,并与工程监测数据进行了对比分析。研究结果表明,建筑物沉降值和倾斜值在控制标准之内,说明设计施工方案可行;盾尾空隙沉降占最大沉降值的30%~50%,应以此为主采取措施来达到预期的沉降控制目标;地面预埋管注浆是控制沉降有效的辅助措施;盾构施工中土体塑流性改善、掘进参数控制、出土量、盾尾同步注浆、二次补注浆是沉降控制的关键环节。     

现浇箱梁贝雷支架设计计算

本文结合京福高速福州段某互通六号桥工程实例,对考虑自重和施工荷载下贝雷支架各组成部分的强度、刚度及钢管桩的布设进行设计计算,验算表明贝雷支架的强度、刚度及桩底土层承载力、沉降量均满足要求,该贝雷支架布设方案合理可行.计算结果对于常见中等跨径连续箱梁结构的施工,尤其在施工条件受限制且处于软基地质情况下的施工具有参考意义.     

超浅埋暗挖大跨隧道下穿既有隧道的沉降控制技术

文章基于成都博览城综合交通枢纽18号线西博城站超浅埋暗挖大跨隧道施工实例,针对原设计CRD法施工存在的不足,提出了超浅埋暗挖大跨隧道下穿既有隧道的沉降控制和CRD法施工优化技术方案,并在施工中采用旋喷桩、超前大管棚和超前小导管注浆等辅助措施进行地层加固,优化CRD小分部台阶开挖法及衬砌分部分块施工方案。实践证明,采用优化的CRD法施工方案和措施是有效的,减少了安全风险、加快了施工进度、降低了工程成本,可为今后类似工况条件下地铁区间暗挖大跨隧道下穿既有城市道路、隧道的施工和地表沉降控制提供借鉴。     

崇文门地铁车站管幕预支护施工效应模拟分析

北京地铁五号线崇文门站下穿既有地铁一号线区间隧道,车站顶板与区间隧道底板间距2.858 m,施工中为了严格控制既有环线区间隧道的沉降,确保环线地铁运营安全,首次采用了管幕预支护技术。文章采用3D-S igm a三维有限元软件对施工效应进行模拟分析,预测车站施工引起的既有隧道的沉降量,以确定合理的管幕预支护参数及其作用效果。     

港珠澳大通道拱北隧道暗挖段变形缝合理设置间距研究

变形缝的设置是为了解决地基不均匀沉降和混凝土收缩可能带来的结构物破坏问题,但其增加了隧道防水的难度。尽管目前隧道界有尽量少设变形缝的呼声,但是对于变形缝的设置间距,缺乏定量分析方法。文章依托港珠澳大通道拱北隧道工程实例,结合隧道实际的地质情况和结构型式,通过数值计算,从定量的角度分析变形缝的合理设置间距。研究结果表明:(1)如果不考虑底部管幕对地基的增强作用,即使设置22 m间距的变形缝也不能满足结构安全性要求;(2)考虑底部管幕作用时,提出的变形缝间距88 m是可行的;(3)考虑隧道全周管幕对地基的增强作用时,从纵向应力和竖向位移考虑,暗挖段可不设置变形缝。但考虑隧道运营后可能出现的地基不均匀沉降等复杂情况,从安全、经济的角度出发,并考虑施工方便,拱北隧道暗挖段变形缝间距可按不超过88 m设置。     

六律邕江大桥施工过程优化分析

不同的封铰时机,对钢管混凝土拱桥拱圈受力性能及拱圈线形会产生影响。为了研究钢管混凝土拱桥最佳封铰时机,文章以六律邕江大桥在建工程为依托,采用"过程最优,结果可控"的斜拉扣挂一次张拉施工优化计算方法,从钢管混凝土拱桥拱圈应力、拱圈线形、白噪声误差实验三方面对七种封铰方案进行对比分析研究。结果表明:六律邕江大桥7种封铰方案均可行,最佳封铰时机为封铰方案三;小跨径钢管混凝土拱桥扣索力、线形优化前后基本无差别。     

饱和软土地层中管幕法隧道施工方案研究

上海市中环线虹许路-北虹路下立交工程是我国大陆地区第一次采用管幕法施工的隧道工程,也是世界上在饱和软土地层中施工的断面尺寸最大和最长的管幕法工程;结合工程实际,提出了管幕结合箱涵顶进的施工工法;文章对该方案进行了详细论述,从而为国内相关工程的设计、施工提供了经验.     

新技术新工艺

<正>港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道管幕工程顺利完成5月28日,随着最后一根顶管缓缓顶出,由36根钢管组成的曲线顶管管幕成功下穿我国第一大口岸──拱北口岸,标志着港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道,暗挖段曲线顶管管幕核心技术取得了重大突破,该项施工技术填补了我国建筑领域的空白。拱北隧道是港珠澳大桥珠海连接线的关键控制性工程,是目前国内外公认的极具挑战性的隧道工程之一。为有效解决拱北隧道暗挖段施工技术难题,交通运输部设立科研项目"港珠     

管幕锁扣密封油脂的研制与应用

管幕顶管锁扣间的密封性是整个密封系统中的薄弱环节。介绍了一种全新的管幕锁扣密封油脂。通过试验,分析了各原材料间的添加量及复配比例对密封油脂性能的影响。管幕锁扣密封油脂经工程试用后,各项性能满足预期要求,适合在管幕暗挖法顶管施工中推广应用。     

大直径泥水盾构下穿钱塘江大堤引起地层沉降的实测分析

大直径泥水盾构隧道下穿钱塘江防洪堤引起的大堤沉降的发展规律与通常情况下的盾构推进引起的地面沉降规律有着较大的不同,基于杭州市庆春路φ11.38 m盾构过江隧道工程实例,对隧道下穿江南防洪大堤的施工期间及其后续阶段大堤的沉降进行了长期的观测。文章根据实测沉降数据,主要从沉降发展的时间历程、施工各阶段沉降量所占比例和大堤的沉降槽特征等3个方面进行了分析研究。     

低温条件下在役管道不停输沉降的设计与施工

管道沉降施工过程中,管道暴露在大气环境中,如果昼夜温差过大,会在管道内产生轴向应力,威胁管道安全。文中以涩宁兰一线和涩宁兰二线沉降施工为例,介绍了在役管道低温条件下不停输沉降的受力计算方法、施工步骤及注意事项,并通过增加沉管过渡段长度、降低管道操作压力等措施,降低了管道沉管施工的轴向拉伸应力,确保了低温条件下管道沉降施工安全,使沉管施工安全、顺利实施。     

软土地层暗挖轨道交通地下车站方案分析

城市中心区域的轨道交通地下车站建设往往需要对管线和交通进行改迁,对地面交通影响较大。相比其他暗挖施工方法,顶管法具有顶管管节整体性好,适合大直径、小净距施工要求等特点。结合上海轨道交通14号线静安寺站工程,介绍和分析了顶管法施工方案的实施步骤。可供类似工程参考和借鉴。