地铁隧道矿山法施工事故风险分析与评价

通过分析100个城市地铁隧道建设期安全事故发现,坍塌占事故总量的55%,造成人员伤亡占事故总人员伤亡的55.9%,在此统计基础上,采用有限元强度折减法与点估算法理论相结合分析岩土体强度指标c和φ值变化对坍塌造成的影响,并且以青岛地铁3号线典型坍塌案例,运用FLAC3D软件模拟事故的发生。研究结果表明:地铁隧道坍塌原因复杂,但根本原因是由于岩土体强度参数变化导致围岩自稳能力差引起,青岛地铁隧道由于大气降水导致岩土体强度弱,出现坍塌事故。给出地铁隧道建设期的结论与建议,主要包括加强地质超前预报、做好沿线地质调查、选择合理的开挖方式和重视监控量测工作等。     

富水砂卵层基坑封闭降水与回灌工程关键技术

根据济南泉域富水砂卵石地层特点,通过文献调查、理论分析、现场实测,并借助数值模拟计算,分析并优化基坑下卧弱隔水层注浆加固方案,得到注浆加固质量控制技术要点,提出端头井土体加固与封闭止水帷幕下辅助降水的关键技术,研发基坑降水回灌一体化系统及配套装备,攻克传统回灌技术存在的抽灌分离、回灌效率低、运维成本高等施工难题,阐述回灌水质处理、自动加压回灌及水位联动回灌等关键技术创新点,改良回灌井过滤器设置及止水段施工技术,形成富水砂卵层基坑封闭降水与回灌工程关键技术,对推广基坑降水与回灌工程的绿色化、信息化、智能化有一定指导作用。     

拱盖法地铁车站施工沉降规律及控制对策研究

为得出适用于上软下硬特殊地质条件下青岛地铁安全开挖方法及地表沉降规律,总结出相应的控制对策,通过数值模拟结合现场实测数据,分别对上断面以左中右导洞均错开12 m平行施工、柔性支撑换作拱盖二次衬砌及下断面开挖3个阶段进行分析。总结出导洞开挖的先后顺序对地表横向、纵向沉降曲线影响的规律,得到了掌子面超前变形范围为12 m、上断面开挖横向影响半径为1.5倍洞径,及上断面开挖和拱盖与柔性支撑的换作是导致沉降的主要原因等结论;根据导致沉降的主要施工步序提出了关键加固对策,并得出了青岛特殊复合地层条件的支护方法和地表沉降经验公式。     

临河地铁隧道下穿干渠施工响应分析与控制措施

针对矿山法施工的临河隧道受季节性水位变化影响的问题，以济南轨道交通R3线暗挖隧道下穿大辛河东支沟段为例，采用FLAC3D有限差分软件建立三维数值模型，分析水位变化条件下临河暗挖隧道下穿干渠的施工响应与互馈效应。研究表明：采用洞内超前管棚+全断面注浆+渠道两侧注浆加固时，衬砌最大压应力相对另外两种方案减少了约55.7%和41.3%,衬砌最大拉应力相对另外两种方案减少了约55.9%和33.7%;地层和渠道的受力变形均优于另外两种方案，在变形控制标准值允许范围内。工程实践证明，临河暗挖隧道丰水期下穿渠道施工采用洞内超前管棚+全断面注浆+渠道两侧注浆组合加固方案可以有效控制地层变形，确保隧道的施工安全。     

基于正交分析法的厚冲积层中盾构下穿管廊变形分析

针对济南市区特殊洪冲积地质条件,在地铁双线盾构隧道下穿既有市政管廊的情况下,分析了盾构施工引起管廊变形的机理,结合管廊敏感性特点提出了盾构穿越管廊的几种工况及加固措施,并依据正交试验原理对3个指标进行了四因素三水平分析,得出了以下结论:对管廊沉降及管廊转角影响最大的因素是盾构左右隧道施工间距;对管廊周围塑性区面积贡献最大的是盾尾注浆范围。以上结论可为盾构施工穿越变形控制要求严格的市政管廊提供参考。     

双碳目标下城市轨道交通绿色建造实施路径探究

围绕“绿色低碳”理念,基于对城市轨道交通绿色建造的调研,在政策标准体系、实施路线、建造技术3个方面,系统梳理城市轨道交通绿色建造的有益成果;基于对城市轨道交通碳排放现状的调研,分析围绕碳排放权的城市轨道交通发展方向,并从能源转型、建材生产和节能增效3个视角详细剖析双碳目标下城市轨道交通发展新要求。基于上述两方面的研究,从政策制度建构、城轨绿色建造实施路线、城轨低碳技术3个方面构思双碳目标下城市轨道交通绿色建造实施路径,为双碳目标下城市轨道交通高质量发展提供借鉴和参考。     

浅埋碎裂岩层地铁车站拱盖—桩锚组合施工工法北大核心

青岛地铁3号线中山公园站处于全风化、强风化岩层中,岩层节理裂隙发育,围岩自稳能力差。针对本工程厚碎裂岩层的地质特点,通过数值仿真结合施工监测的方法,研究了破碎地层拱盖法施工的围岩应力与塑性发展情况,并在此基础上,提出了浅埋碎裂岩层地铁车站拱盖—桩锚组合施工工法,确定了合理可行的施工工艺。研究结果表明,采用拱盖—桩锚组合法可以在支护结构周围形成一个稳定的应力承载环,有效地控制地层沉降和围岩塑性发展,确保了车站主体结构的施工安全与整体稳定。该施工工法较好地适应了青岛地区特殊的厚强风化层的地质特点。     

济南轨道交通高架车站设备用房选型评判研究

轨道交通高架车站站房布设已成为制约建筑规模减量、城市景观协调、建设成本控制的关键,如何因地制宜地判选车站建筑与设备用房的组合型式至关重要。通过高架车站站位与设备用房布设型式比选分析,提出4种主要设备用房布设方案;选取车站建筑规模、沿线建设条件、城市景观、工程实施、投资控制5项指标作为评价指标,建立基于灰色关联的高架车站选型综合分析方法。研究表明,设备用房集约化布设是提升路中高架车站优越性与适用性的关键。以济南轨道交通1号线创新谷站为实例进行选型分析,得出方案2的综合适宜性最佳,综合适宜性比其他3种方案有所提高。研究成果为轨道交通高架车站选型评价提供了科学依据与重要指导。     

黏性土地层曲线盾构施工地表沉降预测研究

研究目的:小半径曲线盾构隧道施工引起的地表变形规律与盾构直线掘进差异明显,易造成地层损失加剧、地表非对称性沉陷等问题。本文以济南厚冲积黏性土地层盾构曲线施工为研究对象,探究隧道埋深及曲率半径对地表变形的影响规律,基于Peck公式结合现场实测数据,建立曲线盾构施工地表沉降预测公式。研究结论:(1)曲线盾构掘进受转弯段刀盘超挖、主动铰接盾壳挤压土体、千斤顶不平衡推力等因素的影响,致使隧道两侧地层差异扰动、地表变形非对称性;(2)在1.5~3倍隧道直径的埋深范围内,地表峰值沉降、沉降槽宽度系数及地层损失率随埋深的增大呈线性递增,地表沉降槽偏移量随曲率半径的减小呈线性递增;(3)修正Peck公式与现场实测数据吻合较高,修正系数取值范围为α=0.46~0.52,β=0.43~1.16;(4)该研究成果对黏性土地层曲线盾构施工地表变形预测及灾害防控具有指导意义。