郑州地铁4号线商都路站1号地下通道矩形顶管施工过程数值模拟与现场监测

为研究顶管施工对既有污水管道的影响,以郑州市轨道交通4号线商都路站1号大尺寸矩形顶管工程为背景,基于剑桥模型,建立矩形顶管工程施工的有限元分析模型,研究顶管顶进过程中顶管施工影响范围内典型纵断面和横断面的地表沉降变化规律。计算结果表明:1)对于浅埋顶管,顶管施工对地表的变形影响整体表现为沉降; 2)顶管机侧摩阻力、顶推力共同作用会造成地表短时间隆起,隆起范围为开挖断面后15～30 m; 3)污水管道主要影响隧道侧边上部范围土体水平应力的分布,对隧道深度范围内侧边土体水平应力的影响可以忽略不计,但是大大减小了污水管与管节之间土体竖向应力,减小幅度达到100 k Pa。     

非开挖铺设地下管线对公路沉降的影响

利用非开挖铺管技术进行穿越公路的工程建设,会对公路下地层产生扰动,该扰动会使公路产生一定沉降。该文分析了非开挖施工引起地层扰动的因素,介绍了Bennet(t1998)创建的地表沉降预测计算方法,并结合工程实例,对公式进行了运用,提出了非开挖铺管技术减少对公路沉降的措施。     

大统路地道改建工程基坑开挖对邻近合流污水管的影响分析

大统路地道改建工程与现有合流污水管盾构隧道基本处于平行或重叠的位置关系,并且距离较近。该文综合考虑各项因素,结合不同工程范围合流污水管和地道基坑的相互关系,通过有限元模型分区段模拟分析了基坑开挖对合流污水管的不利影响,为基坑方案可行性提供可靠的分析数据。     

管幕超前支护浅埋暗挖隧道开挖方案对比研究

对拱北超大直径管幕超前支护下浅埋暗挖隧道不同开挖方式施工过程中对周围环境的影响进行了有限元数值分析,对比了不同开挖方式下地表的变形、邻近桩基的变形等。采用等效刚度法对超大直径钢管幕超前支护结构进行模拟,考虑施工不利因素等的影响,对比了不同等效刚度条件下,开挖完成时地表的变形规律。计算结果表明,由于该工程开挖断面大,上覆埋土浅,同时超前支护结构的刚度很大以及浮力的作用,随着隧道的开挖,由于下部土体的卸载回弹作用地表表现为逐渐隆起的变形规律。由于地基的变形对邻近桩基础产生显著影响,桩顶的位移最大,为8 mm左右。通过对比发现采用五台阶十分区开挖方案引起的地表变形和桩顶变形相对较小。     

浅埋、超浅埋隧道的设计与施工技术

浅埋隧道工程埋深浅,不能有效形成承载拱,容易坍塌或产生很大的地面下沉.特别是当超浅埋隧道穿越既有道路或其他工程时,由开挖施工扰动地层亏空而引起地表运移明显,对地表工程结构及周边环境会造成很大的影响或破坏.浅埋隧道设计应遵循"管超前、短进尺、非(弱)爆破、小开挖、少扰动、强支护、早封闭、紧衬砌、勤量测"的原则,初期支护应有足够的强度、刚度,并根据地层情况选择合理的开挖方式与施工工序.     

软土地基上长管砂袋围堰变形与稳定性研究分析——以广州南沙明珠湾区跨江通道工程施工围堰为例

围堰施工是跨江通道工程水域侧基坑实施的前提条件和关键环节，天然软土地基淤泥质软土层厚度大、承载力低，采用长管模袋砂围堰能较好地适应软土地基的变形和抵抗水流的冲刷。以广州南沙明珠湾区跨江通道工程施工围堰为实例，采用数值分析模拟长管砂袋围堰的施工全过程，计算产生的沉降变形及基坑开挖对围堰的影响。结果表明，围堰施工时堰底内侧沉降明显，外侧坡脚处水平外移及隆起，基坑开挖引起围堰内侧变形明显大于外侧。     

深厚软基施工诱发超长桩偏位影响因素研究

随着城区扩大，不少公路桥梁成为城市内部的高架桥，因而受到城市建设过程中的地表开挖影响。深厚软基地区的地表开挖可能会诱发邻近桥梁桩基产生水平移位甚至破坏。以广东省沿海某市跨越市政道路的机场高速公路高架桥偏位为例，通过数值模拟研究地表开挖对邻近超长桩柱式桥墩内力与变形的影响，揭示了软基开挖诱发邻近超长桥梁桩基偏位的力学机理和影响模式。在此基础上，详细分析开挖深度、软土弹性模量、软土深度、桩径等参数在开挖过程中对深厚软土区高架桥桩基的影响规律。根据分析结果对类似工程提出了一系列施工或设计的建议，以期为深厚软土地区的桥梁桩基保护提供借鉴经验。     

基于大管棚支护的大断面黄土隧道穿越冲沟地貌控制效果分析

黄土隧道浅埋段遇冲沟等不良地貌,开挖时对隧道的稳定性不利,为探究管棚预支护和反压回填对黄土隧道的作用,以陕西省境内某黄土隧道为工程依托,对其进行有限元分析。分析结果表明:随掌子面的开挖,隧道地表山坡沉降加大,至开挖完毕,最大沉降稳定在54.4mm左右,隧道开挖仅对距隧道中轴线两侧35m范围内的地表产生影响,并在距隧道中轴线为15m范围内时地表位移急剧增加;掌子面开挖里程在10～30m范围内,塑性区只向上延伸至坡脚,说明管棚可以抑制围岩塑性区的向上发展;回填土两侧塑性区呈对称分布,说明回填土可以消除冲沟造成的偏压,但回填土会受到隧道开挖的影响;现场测试数据与计算结果有相似的分布规律,但由于支护结构对提高围岩稳定的滞后性导致计算值略大。     

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。     

条形深基坑对临近大直径管线的影响分析

借助上海某下立交工程,分析条形深基坑开挖对临近大直径管线影响,可知围护结构宜采用直径1 000 mm钻孔咬合桩,较大的围护刚度对控制基坑变形作用明显。污水管竖向位于坑底附近,水平方向处于基坑理论破裂角之外时,主要发生开挖面的水平位移;污水管竖向位于坑底之上,竖向处于基坑理论破裂角范围内时,位移值相比较大,矢量方向指向坑脚;污水管竖向位于坑底以上,竖向处于基坑理论破裂角外时,总位移方向指向坑脚。通过分析,得出管道与基坑水平距离、管道覆土埋深是管道变形的主要影响因素(除基坑工程本体以外),管径为次要因素。可为以后类似工程提供参考。     

支护桩在市政下穿道路中的应用

支护桩为双向受力桩,应用于市政下穿道路,设置于下穿道路与市政管道之间,其桩长边两侧设置槽口,以供桩间挡土板安置。该文结合工程实例,介绍支护桩的设计和施工应用。     

矩形顶管在城市地下过街通道中的应用

地下过街通道在城市重要路段进行明挖顺作施工将严重影响地面交通和地下管线。大截面矩形顶管施工法是解决城市重要道路下施工地下通道的先进施工工艺,并已在众多项目中得到应用。该文通过工程实例介绍了大截面矩形顶管的设计及施工的技术要点。     

隧道下穿松散高填土路堤的沉降规律及其影响范围研究

为解决下穿隧道施工对既有高填土路堤的影响问题，依托成贵铁路大方隧道下穿杭瑞高速工程建立三维有限元模型，研究隧道施工对上覆地层位移影响、地表纵向变形特征以及下穿施工对地表各特征位置的主要影响范围。研究结果表明： 1）隧道下穿施工造成高填土路堤层发生显著沉降变形，上覆地层向隧道正中方向产生明显横向位移； 2）大方隧道下穿施工产生的地表纵向变形可划分为微变形区（洞口浅埋沉降区）、强变形区（高填土路堤沉降区）和弱变形区（地表沉降区）3个区域； 3）大方隧道施工分别开挖至洞口、挡墙和公路路面等特征位置时的地表纵向影响范围分别为开挖前方的75、52、65 m，在此影响范围内地层位移变化强烈； 4）拱顶动态沉降曲线均呈反“S”形特征。结合现场监测数据进行对比分析，得出模拟计算值与监测值变化趋势基本吻合，并最后给出相关施工建议措施。     

不间断运营的地下通道改扩建技术研究

以浦东机场进场路地道改建工程为例，重点对为满足地下道路不间断运营工况的地道结构进行受力分析及施工步序研究。解决了传统地下通道改扩建工程需要封闭地下道路交通的难题，即整个施工期间地下交通仍能不间断运营。方案在国内尚属首例，具有标志性意义。     

软硬不均地层盾构近接下穿施工掘进参数优化分析

盾构法修建城市地铁时,盾构掘进参数对于控制地表沉降、保证施工安全等具有重要影响。以深圳地铁7号线盾构隧道下穿既有2号线为工程背景,针对在软硬不均地层情况下盾构隧道下穿既有隧道及过街通道,运用ABAQUS建立三维计算模型,对盾构施工进行全过程模拟及掘进参数优化分析。研究结果表明:①土仓压力及注浆压力对过街通道沉降相对于地表影响较大,施工过程中应当注意对过街通道底部进行监测;②对于软硬不均地层盾构下穿既有隧道及过街通道采用0.30~0.40 MPa土仓压力以及采用0.25~0.30 MPa注浆压力施工较为合理     

某管网工程新建污水管道修复更换对策研究

污水管道修复技术目前在大量改造的老旧排水管道上广泛使用。以某管网工程新建污水管道修复更换为例,提出非开挖紫外线原位固化修复、支护开挖管道更换+非开挖局部管道修复、现状钢筋混凝土管内衬钢管加固修复、管道周边注浆加固+管道内裂缝修复四个方案,并对该四个方案进行比选,最终推荐采用非开挖内衬钢管加固修复方案,可为类似工程提供参考借鉴。     

桩板结构下穿多条运营高铁桥梁的变形研究分析

为研究新建市政道路桩板结构下穿对高速铁路桥梁变形的影响,本文以某新建市政道路工程下穿既有高铁桥梁为工程实例,为确保铁路运营的安全,利用桩土共同作用有限元软件Midas GTS NX模拟分析该工程实施以及运营期间引起的既有高铁桥梁的附加变形。结果表明：该新建市政道路工程采用桩板结构下穿方案对高铁桥梁影响较小,且理论结果与现场北斗自动化监测高铁桥梁变形趋势大体一致,结果较吻合,均在规范变形控制范围内。     

软土地层中采用浅埋暗挖法修建人行地道

本文针对上海的某地下过街道工程 ,在总结国内成功经验的基础上提出了一个浅埋暗挖设计方案 ,并利用数值分析手段对其进行了理论验证     

大断面箱涵推进微扰动施工技术应用

为解决大断面、浅覆土工况下箱涵推进微扰动施工问题,以上海市田林路下穿中环线地道工程为依托,预先施工62根口字型 钢管幕,箱涵推进使用断面为19.84 m×6.42 m的土压平衡封闭式掘进机。 介绍大断面箱涵推进的管幕顶进质量控制、开挖面稳定 技术、同步推进系统、特种泥浆施工技术以及微扰动施工效果。 工程实践表明: 1)封闭式土压平衡箱涵掘进机与上部钢管幕一起 成为保证中环线路面沉降的“双保险”; 2)掘进机开挖面前方约15 m范围(约为箱体高度2.5倍范围)内土体受到影响,上部钢管 幕承载量约为26.5%; 3)建立同步注浆(A浆)与补充注浆(B浆)2个独立的注浆系统,注浆充盈系数选为4倍建筑空隙,能够使路 面出现微隆状态; 4)箱涵推进期间中环线最大沉降±1 cm,使得大断面箱涵推进达到微扰动状态。     

盾构隧道下穿邻近污水管施工方案研究

以成都地铁18号线一期工程ZDK15+242.34施工断面为研究对象，采用外加厚度为0.02 m的钢套筒加固超近距离（与盾构隧道净距0.324 m） DN800污水管，运用MIDAS/GTS软件对盾构掘进过程进行数值模拟，分析了钢套筒对DN800污水管的加固效果。结果表明:钢套筒可以保证该污水管的安全。在施工过程中，盾构机与钢套筒的距离小于5 m时，钢套筒应力变化最为明显，且在左隧道施工完成时，钢套筒的应力值最大。盾构机在污水管前12 m到后8 m范围内施工时，距离隧道越近，污水管的沉降变化越大。污水管横穿废弃污水管及其内部填充的混凝土，会使污水管的沉降增大，与不穿越废弃污水管相比，污水管最大沉降差值增大1.5倍。