盾构隧道下穿软弱土层既有人行天桥桩基设计探讨

地铁盾构隧道下穿软弱土层既有人行天桥钢筋混凝土桩基,设计中采用扩大基础对人行天桥桩基进行被动托换,同时在有限的桥下空间采用松木桩加固扩大基础底部软弱土层,结合加强盾构管片配筋、设置地面临时托换支架等措施,确保盾构机直接切削桩基通过后,地面天桥满足正常使用条件、高含筋量混凝土管片的强度及刚度均满足要求.该综合处理方式避免...     

隧道下穿高速公路施工方案可行性数值分析

以某实际工程为例,对隧道下穿高速公路施工进行了平面及空间数值模拟,对其施工全过程的力学行为进行了分析;研究了该工程采用双侧壁导坑法及相应支护措施进行施工的可行性,分析了支护结构的受力性能、地表的变形受力特性及施工对地表（路面）沉降的影响。数值分析结果表明该隧道工程施工方案在理论上是可行的。     

浅埋暗挖隧道下穿既有高速公路数值分析

基于南翔西路隧道下穿既有全三高速公路工程,采用FLAC3D数值分析手段对隧道三导洞开挖法施工过程中围岩应力场和位移场、初期支护内力分布情况、地表沉降情况进行了分析研究,得到了隧道施工完毕后,初期支护大管棚起着良好的支护效果,围岩应力集中区局限在拱部一定范围内。隧道三导洞法施工对拱部影响较大,各个分部开挖后周边围岩均有应力集中现象,但应力变化梯度不大。隧道临时支护拆除前地表沉降最大值23mm,临时支护拆除后地表沉降最大值45mm。隧道仰拱向上隆起30mm。隧道开挖后,隧道周边围岩位移不显著,满足规范要求。地表沉降最大值位置为隧道中线,对应地表沉降槽宽度为50m,影响范围为隧道中线左右各25m。初期支护拱部素混凝土安全系数满足施工安全要求。相关结论对类似工程的设计、研究具有一定的指导作用。     

隧道下穿高速公路施工引起的道路变形分析

隧道下穿高速公路或铁路是隧道建设中的技术难点之一,因设计或施工不当引起的路面变形甚至坍塌,将会导致巨大的经济损失和不良的社会影响。文中以杭州市第二水源千岛湖配水工程为背景,结合隧道在不中断路面交通情况下穿越S305省道的工程特点,采用有限元软件PLAXIS 3D对该标段的开挖进行数值模拟,研究隧道下穿高速公路施工引起的围岩、路面变形机理。通过对开挖过程中不同交通荷载工况下的地层扰动情况进行对比分析,得出交通荷载-地层变形的关系,并进一步探究一般交通荷载工况下的地层变形规律。利用建立的有限元模型对不同的支护方案进行计算分析,对比加固效果,优化支护参数,确定施工工艺,并与施工期间的现场监测值对比,发现结果基本接近。研究表明:随着交通荷载的增大,路面最大沉降和拱顶最大沉降均呈先缓慢增长,后快速增长的趋势;粉砂岩地层采用全断面开挖的施工方法以及自进注浆锚杆和注浆小导管超前支护相结合的加固方式,在有效控制沉降变形的同时,还能加快施工进度,可供类似工程借鉴。     

暗挖电力隧道下穿既有地道对地道和土层变形影响的数值模拟分析

该文分析了一个暗挖隧道对既有车行地道沉降及土层变形的影响。对一个实际工程进行建模,分降低地下水位和电力隧道开挖两个施工步骤进行分析。计算结果表明:降低地下水位会引起较大的车道和土层的沉降,而开挖过程对沉降影响较小。     

隧道洞内管棚超前预支护力学行为的理论分析

为使管棚受力分析模型能更好地模拟管棚的实际受力状态,基于注浆加固区域的受力特性分析,提出了考虑注浆加固区整体性的管棚受力分析模型。考虑注浆加固区的整体性,对管棚超前支护体系进行受力特性分析,提出可表征注浆加固区整体性的特征参数。综合考虑管棚注浆加固区整体性的特征参数、开挖面前方松动岩土体的支撑作用以及初期支护变形滞后效应等因素的影响,将管棚划分为二次衬砌段、初期支护段、开挖无支护段、开挖面前方扰动段和未扰动段;基于Winkler弹性地基模型,建立可考虑管棚注浆加固区整体性影响的管棚受力分析模型,并推导了管棚挠度和内力的计算公式。通过工程实例的对比分析,考虑注浆加固区整体性的管棚受力分析模型的计算结果更接近实测数据,从而验证了构建管棚模型的合理性。基于建立的管棚受力分析模型,分析注浆加固区的整体性对管棚变形和内力的影响规律,结果表明加固区弹性模量可显著减小管棚的变形和内力。管棚的参数分析表明,在实际工程中,增加钢管直径不能有效降低管棚挠度和内力,减小管棚挠度和内力最有效的方法为合理布置管棚的安装间距和采取合理的注浆量。     

不同土层下南京长江隧道盾构施工参数研究

该文根据南京长江隧道盾构穿越不同土层的特点,采用理论公式、数值计算、参考类似工程参数设定等方法,研究了切口水压、推进速度、影响开挖面稳定施工参数,泥水处理相关参数以及同步注浆施工参数。该研究方法可在类似的越江隧道及城市地铁施工中加以推广应用,该施工参数可作为类似越江隧道盾构施工时借鉴。     

地铁隧道盾构下穿既有隧道的数值模拟

随着城市轨道交通的快速发展,新建隧道施工临近既有已运营隧道的情况越来越多。以某工程中新建盾构隧道下穿既有已运营隧道为背景,运用大型有限元软件ABAQUS对盾构下穿施工过程进行了模拟,分析了既有隧道的应力和位移以及不同地层损失、不同覆土厚度和隧道间距对既有隧道的影响。结果表明:新建隧道盾构下穿施工使既有隧道的应力分布发生变化,并使既有隧道产生向着新建隧道的位移,最大位移发生在新建隧道下穿位置;地层损失、覆土厚度、隧道间距对既有隧道沉降的影响较大,在设计、施工过程中应引起足够的重视。     

连拱隧道下穿既有高速公路管幕法施工技术研究

新建隧道下穿城市既有道路,当埋深较浅时上部道路很容易因沉降过大而导致路面结构开裂,甚至破坏等问题,因此研究隧道的施工技术是非常必要的。以西安市开元路至建元路下穿通道项目为依托,在连拱隧道施工过程中采用有限元软件模拟管幕法支护对隧道结构、围岩稳定性及上部道路路面沉降的影响。主要结论如下：（1）新建连拱隧道围岩竖向最大位移为7.4mm,满足规范要求,隧道结构安全可靠;（2）采用管幕法施工时,路面沉降最大值仅为4.39mm,说明管幕法开挖连拱隧道下穿既有城市道路是可行的;（3）采用管幕法施工隧道二衬最小安全系数为2.05,大于规范最小安全系数,衬砌结构安全可靠。综上可见,采用管幕法作为超前支护措施,连拱隧道下穿既有城市道路对上部路面影响较小,施工安全风险较低。     

新建隧道群下穿既有高速公路隧道安全分析及施工保障

基于新建隧道群下穿福州绕城公路东南段董奉山既有隧道工程,运用三维有限元研究新建隧道群施工对既有隧道的影响,分别从爆破和静力施工阶段两个方面进行综合分析。结果表明:新建隧道的开挖进尺控制在1. 5 m,最大允许装药量控制在7. 54 kg,爆破震速可控制在3 cm/s以内,特大断面隧道群施工对新建隧道的爆破震速在安全可控范围内;既有隧道的最大变形为2. 9 mm,围岩主应力的前后变化值为1. 50%以内,衬砌应力的最大应力变化值为4. 17%,特大断面隧道群施工对新建隧道的影响不大。最后,根据分析结果提出施工期的保障措施。     

下穿隧道对既有桥梁结构影响的数值分析

依托某隧道穿越立交桥工程,运用MIDAS-GTS数值计算软件对隧道穿越既有桥梁桩基础、桥面、隧道衬砌的变形与内力变化情况进行分析。结果表明:受隧道掘进的影响,该桥梁临近桩基的顶部产生侧向位移与轴力最为明显,分别为4.48 mm、3057 kN;桥面中部沉降最大,为3.87 mm;隧道衬砌的顶部产生的竖向位移最大,为2.98 mm;隧道掘进对既有桥梁各方面的影响均在合理范围之内,满足隧道施工与桥梁运营安全的各项要求。对盾构掘进,提出了有关建议。     

既有隧道下的隧道施工引起的沉降评价

既有隧道下的隧道施工引起的沉降日益受到比以往更多的关注。由于在这些基础设施（建筑地面,砌体地下隧道,管道和其他设施）下的隧道施工在过去几十年隧道施工对现有基础设施建设的损害已经产生。基于Mair的理论分析和确定在既有隧道下新隧道施工引起的地面沉降和地面体积损失之间关系。由方程和三维有限元数值模拟确定地面沉降。计算现有隧道因新隧道施工引起的最大沉降。通过使用三维有限元分析,提出因隧道施工导致现有隧道的沉降和地面体积损失的控制方法。在新隧道施工之前使用大管棚（LPS）增强技术,通过与不使用LPS增强技术的情况进行比较,从而对使用LPS增强技术对地面体积损失控制的效果进行评价。结果表明LPS增强技术可以显著减少新隧道施工导致现有隧道的沉降,地面损失方法被证明是估计LPS增强效应的有效途径。     

新建隧道下穿既有高速公路关键问题的探讨

采用三维数值模拟手段对新建隧道下穿甬台温高速公路的影响性进行分析研究表明,拟采用的施工方案及加固措施,有效控制了开挖过程中既有公路路面及新建隧道围岩的位移量.新建隧道开挖对既有高速公路产生的纵、横向影响区域分别为1 5 m与40 m左右,最小、最大主应力主要集中在隧道中心线上的路面顶、底部,量值均较大,路面底部有产生受拉破坏的可能,既有高速公路处于相对安全状态,最终根据分析结果提出了相关的建议.     

地铁盾构法隧道正交下穿施工对既有隧道影响分析

为了探讨新建隧道的施工对既有隧道产生的影响,以西安地铁某区间盾构隧道为背景,采用三维有限元数值计算方法,分析了新建盾构隧道正交下穿施工对地表及既有隧道结构的影响,得到了既有隧道管片位移、内力以及既有隧道上方地表沉降的变化规律。计算分析结果表明:正交下穿盾构隧道施工时,上方既有隧道与地表将会发生较大的不均匀沉降,同时既有隧道衬砌结构发生不均匀侧移和扭转,正交位置附近既有隧道结构下侧出现不同程度的拉应力,需要对正交区域内的地层进行加固。     

新建隧道下穿施工对既有高速公路的影响及工法优化研究

为了探索新建隧道下穿施工对既有高速公路的影响,并为新建隧道选取更适合的施工方法,以某新建浅埋暗挖隧道为例,借助于NASYA和FLAC 3D,对其进行了数值模拟研究。研究成果表明:首先,由于覆土越大,对隧道支护的压力越大,新建隧道引起的土体的沉降值便越大,表现为路基下方围岩的沉降大于路肩下方的;第二,由于临时支撑能对土体的变形起到削弱作用,所以采取了更多临时支护的CRD法施工引起的道路沉降值明显小于台阶法施工引起的沉降值;第三,本工程中将三台阶施工方法替换为CRD法后,既有路面最大沉降值从14.7 mm减小为12.9mm,降低值为1.8 mm,但台阶法具有工期短、成本低等优点,故推荐本工程采用台阶法施工。     

新建隧道正交下穿施工对既有隧道的影响

为揭示新建隧道正交下穿施工对既有隧道结构安全及地表建筑物产生的影响,依托某新建地铁区间隧道工程,采用三维有限差分方法构建了新建隧道正交下穿既有隧道的三维数值计算模型,探讨了新建隧道正交下穿施工对地表沉降及既有隧道衬砌结构产生的影响,得出了地表横向、纵向沉降规律以及既有隧道衬砌结构变形、内力的变化规律。     

暗挖隧道施工对下穿既有铁路路基沉降规律分析

为研究暗挖隧道施工对既有铁路路基沉降变形影响,采用有限元法模拟分析隧道开挖不同时期路基纵向和横向沉降规律,路基两侧水平偏差沉降模拟以及不同隧道埋深,不同岩土强度参数对铁路路基沉降的影响。结果表明：隧道开挖对路基沉降差值曲线呈现出明显的正态分布规律;在隧道掌子面与前方将要开挖形成拱顶的地层位置较远时,沉降较缓慢,沉降值也较小;在掌子面到达该拱顶位置时,沉降量将以较大的速率快速上升,拱顶沉降较明显;隧道埋深越大路基沉降最大值越小;导致路基沉降变形的主要岩土强度参数是内摩擦角。     

下穿某高速公路隧道桥梁加固技术和施工工艺研究

下穿隧道施工会对公路桥基及其周围的地质环境产生扰动,引起邻近隧道的桥梁发生变形、开裂、沉降、倾斜等安全问题,以广州某下穿广深高速公路桥梁的隧道工程为例,分析了隧道施工对桥梁结构和周围土体的影响,并提出了桥梁加固措施。     

隧道超前支护管棚工法设计与计算研究

上世纪80年代以来,随着新奥法在我国的推广应用,在不少隧道和地下工程中采用了管棚支护。但是有关管棚支护受力情况和设计参数,国内普遍以经验为主,缺乏系统的理论探讨,故对管棚做适当简化进行计算来检验根据经验所选参数是否合理是很有必要的。结合坨家山隧道塌方处理方案,总结了超前支护管棚工法应用时的围岩荷载确定方法,给出了管棚结构的简化计算模型和管棚参数的选定方法。