盾构隧道穿越桥梁桩基群的桩基托换技术研究

为探析盾构隧道穿越桥梁桩基群中桩基托换过程的受力转换机理及盾构隧道掘进对群桩基础结构的影响,文章以深圳地铁10号线盾构隧道穿越广深高速桥梁桩基群为工程背景,采用FLAC~(3D)开展桩基托换与地铁隧道施工的数值模拟。研究结果表明:桩基托换后,桥梁荷载体系从桥面板→桩基→地基土转换为桥面板→既有桩基+托换桩→地基土,被托换桩的上覆荷载能够有效地转移到新建托换桩上;在桩基托换与盾构掘进过程中所产生的沉降变形能够提高桩端阻力与桩侧摩阻力,使得桩基结构的最大主应力有所降低;桥梁桩基沉降量以盾构隧道推进过程中由地层损失和掘进扰动产生的沉降变形为主,桩基托换所产生的沉降量占总沉降量的20%~30%;桩基沉降变形、侧向位移与主应力降低效应均主要表现在托换桩上,非托换桩变化不大;盾构隧道管片衬砌结构变形主要产生在桩基托换区域附近,且以沉降变形为主,水平位移较小。     

盾构隧道下穿城市桥梁桩基托换技术施工与监测

为确保既有工程运营及后建工程施工的安全与稳定,以广州地铁13号线西场站—彩虹桥站区间盾构隧道施工下穿德坭立交桥桩基工程为依托,提出竖井+暗挖通道提供作业空间的桩基托换设计与施工方案,包括托换承台、托换梁、顶升、固结、截桩等施工的详细实施方案与策略,建立桩基托换施工过程及施工后桥墩沉降、桥墩倾斜、托换梁梁端位移、梁端与梁中相对位移以及裂缝发展等监测方案,对监测结果进行对比分析。结果表明,所提竖井+暗挖通道的桩基托换设计、施工方案是可行的,桩基托换过程中未发现肉眼可观测的裂缝发生,裂缝最大宽度小于0.18mm,顶升过程中结构受力稳定、沉降在可控设计范围内,最后给出相关桩基托换设计和施工建议,可为类似工程提供借鉴。     

PBA工法地铁车站下穿桥梁方案优化研究

文章以北京地铁6号线花园桥站下穿花园桥为工程背景,采用FLAC3D数值模拟和层次分析法确定PBA工法(Pile-Beam-Arch Method)地铁车站下穿桥梁的最优方案,并结合监测结果分析了关键施工阶段对地层和桩基的影响。研究表明,同等注浆加固条件下4导洞法控制远、近侧桩基位移效果比5,6导洞法稍好,相同车站施工方法和结构型式下对近侧桥桩区域适当注浆加固和大范围注浆加固效果相近,因此,确定5导洞法及近侧桥桩区域内适当注浆加固为最优方案;导洞开挖、扣拱和其它工序地表沉降比例为0.38∶0.32∶0.30;导洞开挖和扣拱对近侧桩基位移影响较大,站台层开挖对远侧桩基沉降影响最大,导洞开挖和扣拱影响次之,但对水平位移影响较大。     

地铁隧道施工中桩基托换技术研究

桩基托换作为地铁隧道施工中的一个重要施工环节,其施工质量将直接关系到既有建筑物的安全性与稳定性。为了进一步提升地铁隧道施工质量,基于某工程实例,从托换基础开挖、托换桩及承台施工、既有桩基界面处理及植筋、托换受力体系转换等角度对地铁隧道施工中桩基托换技术展开详细研究,对于类似工程具有参考意义。     

城际铁路隧道与邻近建筑物的相互影响研究

城际铁路隧道不可避免地要下穿建筑物密集的市区,其开挖施工会引起地表沉降,危及建筑物的安全,因此评估城际铁路隧道和邻近建筑物的相互影响就成为迫切需要解决的问题。文章以实际工程为例,将隧道、地基和上部结构作为一个整体,系统地研究了建筑物和下穿隧道的相互影响,针对不同的施工工法和不同的地质情况进行了敏感性分析,并对各类工程措施的效果进行了评估。研究结果表明,基础桩端嵌入地层性质对建筑物沉降、结构内力以及后续的加固处理措施影响很大;相对于隧道不同部位的桩基受隧道施工的影响各不相同,隧道正上方和侧上方45°附近桩基受开挖影响较大;同样地层情况下,盾构法开挖后建筑物的沉降和内力值要比矿山法低;桩基托换对整体沉降的控制要好于加固地层措施,然而桩基托换措施却增大了建筑物局部变形和内力值;建筑荷载作用位置附近隧道段内力会有所增大。因此需要预计各类可能的情况,并根据具体情况综合采取相应的措施。     

基坑开挖对邻近桩基竖向受荷性状的影响

软土地区基坑开挖时一个重要的环境问题是土体移动对邻近桩基的影响。文章通过建立三维有限元模型,对软土地区中基坑开挖对邻近桩基竖向受荷性状影响进行研究。研究结果表明,基坑开挖前后桩基轴向抗压承载力减小约13.6%,并且引起既有承受竖向荷载的邻近桩基产生可观的附加沉降。为此,针对桩土接触力随基坑开挖的变化规律进行了系统的分析,并基于分析结果,通过考虑开挖后桩侧极限摩阻力的降低,对单桩沉降计算的荷载传递法进行改进,使得能考虑开挖对邻近桩基竖向受荷性状的影响。     

地铁施工中对地面桥梁桩基的洞内托换

建筑物地基桩基础托换一般在地面进行,在隧道洞内进行桥梁桩基托换较为少见.文章针对北京市南护城河立交桥侵入地铁区间隧道的桩基础进行的隧道洞内托换,提出了一套隧道洞内桩基托换技术.数值模拟结果和工程施工实践证明,在隧道洞内对侵人隧道净空的地面建筑物桩基础进行托换是可行的.     

深厚软土地区台后填土对桥台桩基的影响分析

文章基于台州市东部新区某桥梁工程实例,建立桥台-桩基-填土三维有限元计算模型,分析了深厚软土地区台后填土对桥台桩基的影响。结果表明：台后填土在较大范围的桩长内产生了负摩阻,桥台边缘桩的附加弯矩显著大于桥台中部桩的附加弯矩;桥台由于填土产生的不均匀沉降向填土侧发生倾斜,填土挤压造成单桩部分桩体向桥梁侧发生位移。     

“管幕+桩基托换”工法的广泛应用

<正>桩基托换工法一般用于建筑物沉降控制。随着非开挖施工技术水平的不断提高,该工法在非开挖轨道交通地下车站、地下高速路的立体交叉工程中得到了广泛的应用。例如:日本京都地铁东西线御陵站受地面环境限制,采用"管幕+桩基托换"非开挖方式施工;     

双层大管棚托换法穿越楼房桩基隧道施工技术

文章对渝怀铁路第二长隧道--武隆隧道出口正洞穿越制药厂楼房桩基段的隧道综合施工技术进行了阐述,重点论述了双层大管棚托换、控制爆破等技术措施,并介绍了对桩身侵入隧道的处理措施.     

苏州独墅湖隧道桩基础设计对策

针对苏州独墅湖隧道基础设计要求，经过对多方案分析比选，决定对大断面浅埋隧道结构推荐采用桩基础，这既满足了结构抗浮安全的要求，又起到了控制隧道沉降的作用。此外，对人工筑岛段范围内的桩基础，采用考虑负摩阻力影响的设计方法对类似工程也可提供借鉴和参考。     

灰土挤密桩加固黄土隧道受力与变形性状分析

兰州地区黄土土质疏松、孔隙比大、强度低,普遍具有严重的湿陷性、高压缩性和动力易损性,在增加正压力或孔隙水压力时,极易引起隧道底部及建筑物地基的破坏。为解决兰州绕城高速某大断面黄土隧道底部变形过大的问题,文章选择灰土挤密桩作为加固手段,采用三维数值方法对隧底未处理条件下和采用灰土挤密桩加固后的围岩变形与受力特征进行研究。结果表明:隧底开挖后主要产生隆起,并随开挖方向逐渐增大,起点拱脚处产生下沉,位移最大值出现在隧底中心处;采用灰土挤密桩加固后,其桩身轴力、桩身应力和桩身位移在水平方向均呈现出两边小、中间大的规律,且随开挖方向逐渐增大,桩身承担了隧道开挖产生的大部分荷载,隧底受力与变形均有所减小;灰土挤密桩加固后的隧底位移值减小了32.0%~34.4%,灰土挤密桩能够很好地提高黄土隧道隧底承载力和抵抗变形的能力。     

石林隧道斜井转正洞交叉口施工技术

隧道斜井转正洞交叉口施工中,合理的施工方案是确保施工安全和确保工期的前提。石林隧道斜井与正洞交叉口施工中,按照不同的围岩级别采用了不同的斜井进正洞方法:Ⅱ、Ⅲ级围岩宜采用全断面开挖法直接进入正洞;Ⅳ、Ⅴ级围岩采用导洞转向法,斜井施工至与正洞交界后,以圆曲线形式转体进入正洞。特别是斜井与正洞相交处,安排了详细的施工程序,确保了隧道斜井顺利进入正洞,保证了隧道施工工期和施工质量。     

地表建筑对下穿隧道的安全性影响分析研究

采用ANSYS有限元软件对新宝塔山隧道的浅埋段地表建筑施工对下穿隧道的影响进行模拟分析,得到不同间距及不同埋深情况下地表建筑对下穿隧道的应力及衬砌安全性的分析结果。分析得出:住宅楼桩基外缘距离既有隧道边墙为4 m时,铁路隧道受到影响较大;当间距调整为8 m时,楼房施工后引起隧道衬砌结构位移较小,隧道结构安全度均满足规范要求。由此,建议按照间距为8 m的方案实施,覆土回填3 m时,计算结果显示隧道仍然是安全的,其覆土回填厚度可以按照规划设计的地面高程1 009 m考虑(最大覆土回填3m、埋深10.7 m)。     

浅覆土砂层土压平衡盾构始发掘进对环境的影响分析

盾构始发和到达安全掘进控制技术是困扰盾构隧道施工的主要难题之一。盾构进出洞施工中,面临掌子面失稳、土体坍塌、涌水涌砂、地表沉陷、盾构"抬头及磕头"等诸多施工风险。本文从基坑及隧道的破坏模式,塑性区分布范围出发,通过有限差分法针对易受扰动的浅埋砂层地层盾构始发段进行了研究,为加固区范围大小的选择提供了依据。研究表明,在不采取加固措施时,基坑开挖后隧道始发段的竖向位移、拱底的隆起和最大纵向挤出变形量均过大,显示基坑将发生坍塌等破坏。当盾构始发段主要加固措施为旋喷桩,加固后的土体的物理参数得到了显著的提升。本文在此基础上得出了旋喷桩的合理加固区域。     

基坑开挖卸载及桩基沉降对运营地铁隧道影响的探讨

位于上海浦东陆家嘴的某工程在基坑开挖过程中必然会对已运营的轨道交通2号线产生影响,对此影响进行了详细的分析;同时,对桩基沉降可能造成隧道的位移进行了计算,并与实测值进行了比对。     

聚焦电流法隧道超前探测有限元模拟分析

文章结合聚焦电流法隧道超前探测原理,采用有限单元异常电位法对聚焦电流法隧道超前探测的电场分布进行了计算分析,并通过数值模拟,探讨了不同地电条件下聚焦超前探测的异常特征。结果表明,该方法能直观、明显的反映出掌子面前方不良地质体的位置、形态,避免隧道内金属干扰物对探测结果的影响。     

Axial Response of a Compression Pile to Nearby Excavation北大核心CSCD

One of the major concern in the excavation in soft soil areas is the effect of soil movement on adjacent pile foundations. In this paper, three-dimensional finite element models are established to study the axial response of the adjacent pile foundations close to an excavation in soft soil. The results show that, due to the nearby excavation, the axial bearing capacity of a single pile under compression decreases about 13.6%, and considerable additional settlements of a single pile subjected to the working compression load are generated. Therefore, the characteristics of load transfer mechanism between pile shaft and around soil, as well as the tip soil reaction are investigated extensively, which demonstrates that, as expected, the nearby excavation leads to a reduction of ultimate soil friction resistance. Furtherly, the widely employed load transfer method for pile foundation is modified to consider the effects of nearby excavation, which can be employed to predict the axial response of an axially loaded pile foundation beside an excavation. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

上海轨道交通10号线穿越沙泾港桥的桥梁托换工程

针对在软土地层中城市轨道交通区间隧道穿越桥梁桩基的工程难题,提出了以箱代桥、对桥梁进行加固托换的设计思路,详细介绍了上海轨道交通10号线穿越沙泾港桥所采取桥梁加固托换的全过程。以供类似工程借鉴。