杭州地铁交叉重叠隧道盾构施工地表沉降三维数值分析

以杭州地铁1号线文艮盾构区间的左、右线交叉重叠区间隧道为研究对象,采用有限差分软件FLAC3D模拟先上后下和先下后上2种施工工况引起的地表沉降和隧道上浮下沉情况,通过分析比较2种施工工况对地表沉降横向影响范围、地表沉降的极值、先上后下施工上部隧道最终下沉量和先下后上施工下部隧道的最终上浮量,确定交叉重叠隧道先下后上的施工工况。     

公路与铁路并行隧道间距确定及影响分析

采用平面有限元数值计算方法,对公路与铁路并行隧道的围岩及结构稳定性进行了计算分析,为新建公路隧道设计提供了科学依据,对并行隧道施工提出了合理的要求和建议。     

盾构隧道下穿国铁站区工程安全性分析

以天津地铁3号线盾构隧道下穿国铁天津站工程为依托,采用荷载-结构模型,验算盾构隧道受力及校核管片配筋及采用地层-结构模型三维数值模拟盾构穿越天津站南北广场联络通道、雨棚基础的地层及结构变形,分析预测盾构隧道施工对既有铁路设施的影响,评估工程安全性,并对施工中采用的工程措施及对策提出建议,保证了既有铁路运营及结构安全。     

叠落式暗挖与盾构隧道施工的变形控制

叠落隧道施工会对地层产生多次扰动,较之单线隧道地层变形机制更加复杂,对变形的准确预测并采取可靠的控制措施是隧道安全施工的重要保证。依托某地铁区间叠落式暗挖与盾构隧道工程,首先采用数值模拟分析了叠落式暗挖与盾构隧道地层变形特性;根据数值分析的结果从地层超前加固、开挖方法、支护结构等方面制订了地层变形的控制措施,使地层变形在控制标准范围内;实际施工中采用给出的控制措施来控制地层变形,保证了工程施工安全,取得了较好的实施效果,并通过现场试验对此进行了验证。研究结果表明:暗挖隧道(上行)施工产生的地表沉降明显大于盾构隧道(下行)开挖,两洞施工结束后的地表沉降最大值位于暗挖隧道拱顶上方;对本工程不同开挖顺序产生的地表变形而言,"先上后下"施工产生的地表最大沉降值及沉降影响范围均大于"先下后上"施工,工程实际中可采用"先下后上"的施工顺序;监测数据表明将暗挖隧道作为地层变形控制重点,通过对暗挖隧道采取超前注浆,可有效控制地表变形,减小两隧道开挖的地表影响范围,说明在暗挖隧道中采用超前注浆可作为叠落式暗挖与盾构隧道修建过程中的重要安全控制措施。研究结果可为类似隧道工程的设计、施工提供一定参考。     

新建隧道近距离上跨既有隧道方案分析与研究

本文通过新建隧道近距离上跨既有铁路隧道具体工程实践,分析了沿线既有建(构)筑物外部控制因素、工程地质及既有隧道支护结构等限制条件,提出了明挖隧道、暗挖隧道及明挖路基路堑等3种不同上跨方案。文章对明、暗挖隧道施工方案进行了数值模拟研究,通过对上下隧道重叠断面处铁路隧道拱顶随施工步变形曲线、铁路隧道变形曲率半径、不同施工步时铁路隧道纵向拱顶变形曲线等3方面的综合比较,并考虑该工程的环境保护要求、施工风险、工程造价及工期要求等具体情况,推荐采用更为合理可行的明挖隧道方案。     

渭河隧道施工对上覆滑坡体扰动影响及施工控制技术研究

以宝兰铁路客运专线渭河隧道下穿北山滑坡体工程为背景，采用数值计算方法分析隧道下穿施工对上覆滑坡体的扰动规律，同时针对有无超前支护措施进行数值模拟分析。数值计算结果表明:隧道施工并未促使滑坡体滑动，仅对滑坡体存在一定影响，超前支护能有效减轻施工对滑坡体的扰动。在得到隧道施工对滑坡体的扰动影响后，制定相应的施工控制技术措施。现场监测数据表明，采用超前支护、三台阶临时仰拱法和径向注浆加固地层的施工控制技术能够保证施工安全。     

重庆轨道交通立体斜交隧道施工技术

重庆轨道交通六号线光电园车站站后设出入段线隧道。正线与出入段线隧道立体斜交,距离近,施工组织困难,安全风险高。通过对施工组织优化,采用先上后下开挖,先下后上衬砌的施工组织,严格控制施工步距和循环进尺,安全、快速完成立体斜交段施工,为类似暗工程的的施工提供参考。     

全风化花岗岩浅埋地层超大断面隧道施工工法研究

为了解决全风化花岗岩浅埋地层超大断面隧道的施工技术问题,以赣(州)龙(岩)铁路新考塘隧道为工程依托,采用数值计算方法对超大断面隧道施工工法进行研究,对比分析了3种施工工法引起的围岩及结构应力特征、隧道支护体系的变形以及施工的可控性,得到"靴型大边墙+加劲拱双侧壁临时横撑开挖法"更适用于新考塘隧道超大断面段施工,并付诸实施,工程实践证明该法可行,可为类似工程施工提供参考。     

大别山隧道围岩破碎带全断面开挖施工方案研究

以客运专线合武铁路大别山隧道工程大断面施工为背景，在通过隧道施工设计中存在的围岩破碎带时，应用TSP超前地质预报初步确定破碎带的距离和走向，并结合隧道施工现场开挖揭露出的围岩情况，应用离散单元法（UDEC）对围岩破碎带全断面施工开挖、支护方案参数进行数值模拟理论分析。现场实测结果表明，监控量测成果和离散元计算成果中隧道拱顶下沉规律基本一致，且变形量小于设计允许值，证明隧道围岩及初期支护结构处于完全稳定状态。     

上下双层并列近接公路隧道施工方案研究

以G351浙江临海沙滩头隧道为依托,为确定上、下层隧道的施工顺序问题,评估临近隧道爆破的影响,采用强度折减法分析先上后下和先下后上2种施工顺序对应的洞口仰坡稳定安全系数,基于有限元法对比分析了2种施工方案下隧道的沉降,根据分析结果,推荐采用先下后上的施工顺序.接着,采用爆破动力有限元方法分析了上层隧道爆破施工对已建下层...     

深厚压缩层地基条件下既有高铁路基帮宽变形特性分析

为探究深厚压缩层地基上进行既有高速铁路无砟轨道路基帮宽面技术问题,结合某既有高速铁路路基帮宽实际工程,开展理论与数值计算分析。研究了帮宽荷载传递规律及附加应力分布及发展规律,通过合理选取数值计算参数进行了无砟轨道路基帮宽变形数值计算,并结合现场实测沉降数据分析,得到了帮填荷载作用下既有路基附加沉降分布规律。提出了以帮填宽高比作为帮宽设计控制参数。分析表明:帮填宽高比超过3.0以后,应加强帮宽部分地基处理。     

基于HSS和M-C模型对地铁变形特性分析

以天津某基坑为研究对象，运用PLAXIS3D数值分析软件，分别基于HSS模型和Mohr-Coulomb模型分析基坑开挖对临近地铁隧道及车站变形的影响，并与实测数据进行对比分析。结果表明:基坑卸载坑底回弹是地铁隧道及车站变形的主要诱因；HSS模型考虑了土体硬化及小应变，能够更真实地反映土体变形，计算结果与实测数据相吻合；Mohr-Coulomb模型低估坑底回弹模量，计算结果高于实测结果一倍左右。     

分岔隧道溶洞影响的数值分析及处理措施

对某公路分岔隧道项目,运用数值模拟分析了不同溶洞对其分岔隧道围岩塑性区的影响。结合工程实例,对隧道区溶洞采取处理措施,经工程实践检验,隧道加固效果良好。     

秦淮东河隧洞施工过程数值模拟分析

为保证秦淮东河工程西村隧洞的顺利实施,采用有限单元法对工程区的天然应力场进行数值模拟分析,建立三洞并线计算模型,分别从新挖河道、新建隧洞及上部覆土回填三个过程进行应力应变分析。提出分层开挖及回填的单层深度取值,监测分层开挖及回填时隧洞顶部位移及应力过程变化值。研究发现,隧洞进口处上部覆土约开挖四分之一深度时,存在边坡稳定隐患。覆土回填过程中,隧洞底部因竖向应力较大,而出现向上微拱变形。研究成果可直接应用于引水隧洞工程的设计计算和施工质量控制,可在类似工程中加以推广应用。     

数值分析中钉形水泥土桩的弹性模量选取研究

钉形水泥土搅拌桩解决了普通水泥土搅拌桩应用中存在的诸多问题,工程实践证明了它的优越性、经济性,以及良好的工程效果。研究工作多集中在现场试验和数值分析方面,但对桩体弹性模量的选取较为随意,制约了数值分析的应用。以宁波某工程软土地基钉形水泥土搅拌桩应用为背景,结合现场单桩载荷试验及无侧限抗压强度试验,通过数值计算与现场试验荷载-沉降曲线对比分析,得到了弹性模量与无侧限抗压强度的关系,并验证了其合理性。供同类工程参考。     

观音山隧道施工对大型雕塑佛像的影响分析

以广东省从莞高速公路观音山隧道设计实例为依托,运用有限元分析软件ANSYS对隧道的结构设计计算、施工开挖进行数值模拟,分析隧道的施工爆破对地表大型雕塑佛像的影响。研究结果表明:数值模拟计算得出隧道施工对地表大型雕塑佛像影响很小,可保证大型雕塑佛像的安全稳定性。     

某盾构隧道施工对周边建筑物影响分析

盾构隧道施工会引起周围地层位移,从而对周边建筑物产生不利影响。为保证施工过程中周边建筑物的安全,在工程项目实施前需要进行安全评估。依托浙江宁波某在建盾构隧道工程项目,通过MIDAS GTS三维有限元分析软件对盾构隧道的掘进过程进行了模拟,分析不同程度施工扰动作用下建筑物的沉降位移。并结合当地盾构隧道施工的地表沉降监测数据,对上部建筑物的安全进行评估,提出盾构施工监测数据的关键控制指标。分析结果表明对于该工程,在盾构隧道的掘进施工过程中,位于其上方的建筑物安全可靠。通过该方法可以用既有的施工监测数据对建筑物沉降进行预测,为相关工程提供方法指导。     

爆破地震波作用下浅埋隧道地表振动的空洞效应研究

以成贵高铁豆子湾隧道为工程背景,对浅埋隧道爆破开挖时地表振动速度进行了监测。实测数据表明,以掌子面为对称面,隧道已开挖成洞区拱顶上方地表的振动速度是对称位置未开挖区的1.1~1.7倍,即存在空洞效应。由于空洞效应的影响,导致隧道开挖成洞区上方地表的爆破地震波衰减规律不满足萨道夫斯基公式。运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件进行数值模拟计算,得到在隧道中心线方向,随距掌子面距离的增大,空洞效应的影响有一个先增大后减小的过程,并且当距掌子面为1.5~2.0倍的隧道洞径时,空洞效应的影响不再明显。     

IFC标准下隧道智能管理系统建立与应用

建筑信息模型(BIM)是一种有效的复杂工程信息综合管理方法,为了实现隧道类岩土工程信息在BIM模型中进行清晰、规范表达的目的,将IFC标准文件针对隧道领域进行相应拓展,实现了不同平台之间信息无损交互传递。通过参数化族建模方式创建隧道构件族库,采用坐标定位的形式拼装隧道工程模型,并将所建立的模型参照IFC拓展标准进行实体及属性定义。基于BIM模型中所整合的工程信息,开发计算功能模块,分别实现了监测数据整合与预警、隧道围岩分级评价与工法推荐、岩体参数反分析、BIM模型的数值计算评价等信息处理功能,形成IFC标准下隧道智能管理系统。将所建立的系统方法依托甄峰岭隧道工程进行应用调试,取得了良好的工程适用效果,为类似岩土工程信息化施工体系的建立提供了一种新思路。     

双孔平行隧道施工对地表沉降影响的数值分析

准确而又方便地确定双孔平行地铁隧道施工引起的地表沉降是工程实践中经常遇到的问题。以城市地铁区间隧道施工为工程背景，运用FLAC3D数值模拟，并结合现场实测数据，探讨了双孔平行地铁隧道开挖对地表沉降的影响。研究结果表明:地表沉降变形趋于稳定后，地表总沉降值等于开挖左线隧道和开挖右线隧道沉降变形稳定后所引起的地表沉降值之和；后行开挖隧道所引起的地表沉降值大于先行开挖隧道所引起的地表沉降值；当双线隧道间距较小时，沉降槽曲线为“单峰”形态，而双线隧道间距较大时，会呈现“双峰”特征。