突变大断面地铁隧道施工的数值模拟

根据施工过程动态规划最优化原理,以地表沉降作为目标函数,建立地铁隧道突变大断面施工过程的数学模型,寻找最优施工方法。以北京地铁五号线突变大断面为例进行研究,结果表明,数值模拟计算的地表沉降在可控范围之内,对施工起到了超前预报和预测作用。研究结果为控制地表沉降及围岩变形采用有效的施工措施提供了可靠的依据。     

黄土隧道地表塌陷原因分析与施工对策研究

基于兰渝铁路工程某大断面黄土隧道的工程背景,分析在黄土地层不良地质段发生地表塌陷、初期支护严重变形、拱顶沉降及洞内收敛过大等现象的原因;同时根据地表塌陷段的地质情况,结合数值模拟分析,提出地表旋喷桩注浆加固地层、洞内超前注浆预支护以及提高初期支护强度的综合处置方案,很好地实现了隧道安全施工的目的。针对黄土地层大变形及地表塌陷区采取的施工控制技术可供今后类似隧道借鉴和参考。     

钻孔注浆防治隧道渗漏水

中梁山隧道西端围岩倾斜度大，地下水发育，地表保水性不好，在开挖过程中有大股岩溶水涌出，为出施工安全并保持地下位不致幅度下降，从而引起地表塌陷，故采取了以堵为主的防水方式。施工中采用钻孔探水和预注泥，水玻璃浆液，根据不同情况进行全断面或裂隙注浆，有效地解阚开挖渗漏水问题，并总结了施工方法和注浆参数。     

回龙观东站～立水桥站区间下穿城铁夯管施工技术

北京回龙观东站～立水桥站污水工程下穿城铁、国铁，所处位置特殊，地质条件复杂，地下水较为丰富，施工沉降要求高，难度大。采用夯管法施工后，有效的提高了施工质量和进度，保证了城铁、国铁的正常运营，创造了良好的经济效益。夯管法比暗挖法和顶管法更为简单快捷，更能保证施工安全。介绍了夯管法施工的特点和施工方法要点及施工中的关键问题（如夯管方向偏差、地表沉降、夯进停滞不前等）及其处理措施。     

盾构隧道下穿既有铁路路基及框架箱涵地表沉降分析

为研究盾构隧道下穿施工对地表沉降影响,依托武汉地铁3号线区间盾构隧道工程,运用ANSYS有限元软件对盾构隧道在不同埋深条件下下穿路基和箱涵进行模拟,得到了不同埋深盾构隧道下穿施工对既有的路基和箱涵及对应地表沉降扰动规律,将对应的地表沉降与Peck公式预测的地表沉降进行对比分析,总结了盾构下穿施工与Peck公式预测的地表沉降之间异同。结果表明:①随着埋深的增加,盾构隧道下穿施工导致地表沉降减小,沉降槽宽度逐渐增加;②先行线对地表沉降的影响较后行线大;③盾构隧道下穿箱涵施工的地表最大沉降与Peck公式预测值十分接近,而隧道下穿路基的地表最大沉降比Peck公式预测值偏小。     

盾构法双管隧道施工引起的地表沉降预测及特征分析

盾构法双管隧道施工产生的地表沉降预测方法按照不同的分析原理,可归纳为半经验分析法、理论分析法和数值分析法。分析了各种方法的优缺点,搜集国内外41条双管盾构隧道工程的地表沉降实测曲线,通过对曲线分布形态及其成因的分析以及地表最大沉降值数据的归纳整理,总结了双管隧道施工地表沉降分布的3大特点,即:1)地表沉降曲线主要呈现"单峰"和"双峰"2种形态,双管隧道间距及埋深是决定曲线形态的重要因素;2)影响地表沉降曲线形态的因素主要为地质和环境因素以及施工因素;3)地表最大沉降值与隧道埋深、双管隧道的间距、地层条件以及采用的盾构方法等均有密切的联系。     

深圳地铁车竹区间管井降水技术的应用

深圳地铁车竹区间地质条件复杂，地下水较为丰富，给施工带来很大的困难，在地表降水方案实施后，有效地提高了施工质量和进度，创造了良好的经济效益，本文介绍了该工程地表降水方案的实施及降水效果。     

地铁车站附属工程仰挖施工风险及控制措施研究

地铁车站附属工程爬坡段仰挖施工大多是在工期、进度等压力下被动采用的一种施工方法,施工风险比较大。为降低施工风险,确保安全,须从设计、施工及管理等方面严格管控。以北京地铁7号线暗挖车站10处仰挖附属工程为依托,在对比分析地铁车站附属工程各类施工方法优缺点的基础上,系统研究了仰挖施工的技术及管理措施,分析了仰挖施工的工程进度与地表沉降规律。监测结果表明,在综合采取设计、施工及现场管控措施后,仰挖施工在安全风险及对周边环境影响方面得到了有效控制,地表沉降控制效果较好。     

开罗地铁埃尔哈拉发维——圣特雷斯工段施工中地表位移场的确定

在大开罗地铁工程二号线设计期间，针对施工期间因隧道施工引起的地表位移而需采取的地表控制措施，加拿大阿尔伯塔大学进行了数值研究。对埃尔哈拉发维(El Khalafawy)车站到圣特雷斯(Sanit—Therese)车站的部分地铁线进行了有限元分析。研究是根据有关施工现场地层条件和详细施工方法的文件资料而进行的。考虑开挖工序，建立了三维数值模型以模拟最适合的作业条件，并采用一个非线形应力-应变构造模型表现隧道周围的地层情况。给出了最大地表位移和位移槽斜度。     

北江大桥岩溶区成桩加固处理施工技术

北江大桥位于京珠国道主干线高速公路甘塘至大镇段，主墩桩径2．4m，其余桩径1．5m。桩基持力层灰岩裂隙发育，形成大大小小的溶洞。桩基按常规工艺进行施工时，陆续出现孔壁坍塌、孔内水头骤降及地表坍塌等现象。简要介绍了岩溶区成桩加固处理施工技术。     

考虑流固耦合效应的双模盾构施工对地表变形的影响

为研究考虑流固耦合效应的盾构施工对地表的影响,文中以穗莞深城际西宝区间大直径双模盾构在复杂地层中施工为背景,采用midas GTS NX软件建立三维有限元模型,探究渗流作用下TBM模式在硬岩中掘进时的地表变形规律。结果表明,对于位于裂隙发育、富水性及透水性中等的硬岩隧道,隧道开挖引发的地下水渗流会加剧隧道周围及地表的位移变化,因此,在计算盾构施工对围岩及地表带来的影响时,应当考虑流固耦合效应。     

某国DY高铁坎儿井勘察方法研究

坎儿井是开发利用地下水的一种很古老的水平集水建筑物，形成历史久远。由于地表后期改造大，部分坎儿井地表痕迹已消失、坍塌或掩埋，勘察难度大；若坎儿井的分布情况和暗渠埋深及大小没有查明，将会造成设计困难，对施工及后期铁路运营影响大。为此，以新建DY高铁穿越坎儿井地区的勘察为对象，研究提出坎儿井地区的勘察方法，从而查明:沿线有98处坎儿井与新建路线相交；暗渠埋深多为2.0~40.0 m；暗渠大小多为0.5~2.0 m不等。针对沿线坎儿井特征，提出了设计处理方案。     

北京地区PBA法施工暗挖地铁车站地表变形分析

暗挖法施工的地铁车站大多处在繁华的中心城区,周边环境对变形非常敏感,为了减小施工对周边环境的影响,需对施工引起的地表变形规律进行研究,以便采取针对性的控制变形措施。结合北京地铁6号线一期及7号线PBA法施工暗挖车站,针对北京地区各典型地层条件及PBA工法特点,通过对现场监测数据进行统计分析,得出： 1)PBA法施工暗挖地铁车站所引起的地表沉降主要发生在导洞施工及扣拱施工阶段,所发生的沉降约占总沉降量的90%; 2)不同的地层采用PBA法施工所引起的地表沉降相差较大,根据施工所引起地表沉降由大到小依次为粉细砂及中粗砂层,粉土、粉质黏土层,圆砾-卵石层。     

深圳地铁国-老区间重叠隧道施工引起的地表沉降规律分析

深圳地铁一期工程国贸站—老街站区间暗挖隧道设计为单洞双层重叠隧道，国内地铁工程首次采用该种特殊结构形式，隧道采用台阶法分四步开挖。根据施工地表沉降实测资料，对施工引起的地表沉降规律进行了分析，如重叠隧道施工引起地表沉降范围、沉降大小、沉降历时规律与特点等。对影响地表沉降规律的主要因素地质条件、台阶长度等进行较全面的分析，并提出了控制地表沉降的相应的对策与措施。     

邻近高压电力铁塔盾构隧道被击穿管片修复施工技术

京沈高铁望京隧道施工过程中盾构段右线第397环管片被打桩击穿，为了不影响隧道后期的正常施工和运营，保证隧道净空、结构安全和防水，特别是确保地表邻近的110 kV高压电力铁塔的安全，通过对3种修复方案的综合对比，最终采取在隧道内搭设临时钢架支撑和焊接管片拉紧槽钢、地面施作隔离桩、全断面高压旋喷桩和地表跟踪补偿注浆、开挖辅助竖井对破损管片的混凝土结构和防水进行彻底修复的施工方法和措施，成功地解决了邻近高压电力铁塔开挖竖井修复管片空间狭小、地层涌水量大、沉降变形要求高、安全风险高、施工难度大等难题。     

盾构隧道施工地表沉降数值分析研究

隧道施工引起的地层损失所导致的地表沉降变形预测和控制，是隧道工程领域重要的研究课题之一。以盾构隧道开挖引起地表沉降变形为研究对象，采用有限元数值分析软件模拟盾构隧道施工过程，分析盾构隧道引起的土体应力场、位移场变化，对比分析不同的地层损失、不同的土体本构模型、土体排水和不排水条件下隧道施工引起的地袁沉降变形规律，并进行了不同影响因素的敏感性分析。结果表明，地表沉降槽近似正态分布曲线，地表沉降的主要影响因素依次为隧道埋深、内摩擦角、压缩模量、粘聚力和泊松比；提出了盾构隧道施工引起的地表沉降计算模型，并采取有针对性的措施来减少地表沉降，减小对周围环境的不良影响。     

监控量测技术在牟尼沟隧道出洞口浅埋段的应用

松潘县牟尼沟隧道地处高原高寒地区,地质条件极其复杂,施工难道大,在施工过程中,地表下沉日变化量及累计沉降量都较大,现有规范中规定的监测项目不能满足该隧道所要掌握的水平位移变化趋势。针对此情况,增加了地表水平位移的监测,结合水平位移和竖向位移的监测数据,掌握了隧道地表整体位移变化情况。根据监测数据,施工中采取了洞口反压土回填、临时仰拱预加固、超前排水等多项措施,成功的限制了水平位移和竖向位移的继续发展,使得隧道施工过程中的险情消除在隐患出现之前。     

地层变位分配控制原理在大跨地铁暗挖车站施工中的应用与研究

北京地铁五号线张自忠路站为大跨暗挖车站,采用浅埋暗挖法施工,对地表沉降控制要求严格.为达到控制地表沉降的目的,根据地层变位分配控制原理,通过理论分析、工程类比和数值模拟等研究手段,分析了张自忠路站各步序地表沉降的分配比例和控制值.施工中根据监测结果和既定控制值,及时变更设计参数和支护措施,成功实现了复杂环境条件下大跨地铁暗挖车站地表沉降值不大于45mm的控制目标.文中提供的研究方法和支护手段,对解决类似地层变位控制要求严格的大断面暗挖施工具有一定的指导和借鉴意义.     

青岛胶州湾海底隧道陆域段近距下穿地表建筑物爆破震动控制技术

青岛胶州湾海底隧道陆域段钻爆施工期间,为确保距隧道拱顶约12 m的地表建筑物安全及隧道大断面掘进,通过采用下导超前、后续大断面扩挖施工方法,运用液压凿岩台车进行大中空孔直眼掏槽及合理化的钻爆设计等技术,将地表建筑物最大垂直震速控制在国标允许范围之内;通过采用孔外中段别雷管接力起爆,实现了大断面（超前下导、后续扩挖面）一次性点火起爆,解决了大断面一次性爆破雷管段别不足的难题;通过爆破震动测试及数据回归分析,得到了震动波在地层中的传播规律,并通过该规律进行药量真正校核。     

不同地表倾角下台阶法施工对大断面隧道变形的影响分析

依托简浦高速公路长秋山大断面隧道工程,运用有限差分软件FLAC3D对该隧道采用三台阶工法的动态开挖进行了模拟,分析了不同地表倾角下台阶长度对隧道洞周位移的影响规律。结果表明:浅埋大断面公路隧道三台阶法施工,隧道洞周位移大小顺序为:仰拱隆起 拱顶沉降 水平收敛;不同地表倾角下,隧道拱顶沉降及仰拱隆起变化主要发生在台阶长度为4~6 m之间,说明短台阶或超短台阶法能够较好地控制隧道的洞周变形,更为适合软弱围岩大断面隧道的施工;台阶长度从10 m开始,隧道洞周位移逐渐收敛,可作为浅埋大断面隧道台阶法施工下洞周位移的"起始收敛点";隧道地表倾角对隧道洞周位移的变化影响较大,因此,实际施工中应根据地表的不同倾角,选择更为合理的台阶长度进行施工,确保软弱围岩大断面隧道的安全施工。