MJS工法在盾构上跨隧道工程中的应用研究

以南京在建地铁7号线永初路站至雨润路站区间盾构上跨既有2 号线油坊桥站至雨润大街站盾构隧道MJS加固工程为研究对象,分别采用数值模拟和现场实测的方法制定合理加固方案,根据实测数据分析MJS桩施工扰动对隧道变形的影响并据此提出工艺参数建议值。研究结果表明:沿既有隧道纵向加固至开挖盾体外侧1.5倍洞径可满足盾构上跨变形控制要求;MJS成桩引起地层应力增大仍会导致隧道发生竖向和水平位移,但不会对横断面收敛产生附加影响。建议软土及粉细砂地层注浆压力不宜大于40MPa,倒吸水压力应达到注浆压力的50%。该加固方案及盾构超近距上跨工程案例对类似工程的设计和施工具有指导意义。     

基于精细化模型的盾构隧道纵向变形研究

探究盾构隧道下沉或上浮时管片的受力情况,利用有限元软件ABAQUS建立三维精细化非线性有限元模型,分析在管片转动、错台等影响下连接螺栓、管片的应力发展规律。结果表明:在相同管片张开角条件下,连接螺栓的应力与变形曲率半径呈负相关。当变形曲率半径为3000m、张开角为 0.0020°时,首次出现螺栓屈服现象;当变形曲率半径为∞m、张开角为 0.0400°时,首次发生螺栓破坏;当变形曲率半径≤1000m 时,不论张开角多大,所有螺栓均屈服。从环面方向对连接螺栓进行分析,可以看出环面上各螺栓的应力发展有3个阶段。当张开角增大或变形曲率半径减小时,管片部分区域的拉应力开始减小,相应阶段逐渐发展为塑性抗拉阶段。在小变形曲率半径(300~2000m)范围内,管片的最大主压应力水平更多取决于变形曲率半径的大小,而随转动角的增大其变化较小。     

南京地铁进洞端头人工水平冻结加固技术

人工冻结技术是城市地下铁道工程中的一项重要施工技术。以南京地铁2号线集庆门站进洞端头人工水平冻结加固工程为依托,对该超长水平冻结加固工程设计方案以及施工、监测过程中的各项技术参数展开详细的阐述及分析。结果表明：人工冻结法对透水性强的松散砂土及高含水率的黏土层具有较好的止水效果;人工水平冻结技术能够确保盾构进洞时无水作业,具有较高的可靠性;冻结期间及盾构进洞施工过程中对温度场的监测十分必要。     

列车循环动荷载下地铁四孔交叠隧道长期沉降及控制分析

以南京地铁5号线下穿3号线为例,采用ABAQUS软件建立四孔交叠隧道的三维有限元模型,计算列车动荷载作用下的土体动应力,并结合经验模型预测交叠隧道的长期沉降量.结果 显示,交叠隧道最大沉降量达16.3 mm,曲率半径为13589 m,相对变曲为1/1100,均超出规范要求,须采取沉降控制措施.现场拟在5号线隧道施工期采用壁后注浆加固措施.结果 显示,采用地层加固措施后运营期交叠隧道的最大沉降量降低至10.4 mm,曲率半径增大至18750 m,相对变曲减小至1/2575,均满足规范要求.地层加固措施可有效控制隧道交叠区沉降的发展,保障隧道结构长期服役性能.