天津地铁隧道联络通道冻结法施工力学模拟分析

通过对天津地铁二号线13标联络通道地铁隧道联络通道冻结法施工进行力学模拟分析,研究了冻土帷幕的变形及应力分布情况,科学地对冻结法施工进行了详细的力学模拟。通过运用大型有限差分软件FLAC3D,对联络通道的开挖过程进行了数值模拟,对冻土帷幕的应力与变形进行了分析和安全评价,全面剖析了冻土帷幕中应力与位移的分布情况,最终科学地计算了冻土帷幕的厚度设计值,明确了容易产生应力集中的位置,需要特别注意冻土帷幕与隧道接触部位的应力变化,该部位在冻结过程中散热快,容易影响冻结效果,在施工过程中应该重点关注,对今后地铁联络通道或相关类似工程都具有一定的参考价值。     

上海长江隧道联络通道冻结优化设计研究

上海长江隧道共设置8条联络通道,全部采用冻结法施工。为了优化联络通道的冻结设计参数,通过对1#联络通道冻结过程的现场实测,分析冻土帷幕厚度、冻土平均温度、开挖面温度等参数的演化规律;以冻结效率为考察指标指出了原冻结方案的不足之处,并提出联络通道冻结设计的优化方案;运用数值计算方法模拟了采用优化方案时联络通道的冻结温度场发展过程,并以采用优化方案的5#联络通道的冻结实测数据为例,对比分析了优化方案的冻结效果。实践表明,优化方案下形成的冻土帷幕有效厚度大、平均温度低、冻结效率更高。对冻结方案的优化设计为后续7个联络通道冻结施工的安全性、经济性提供了重要保障。     

冻结法在强扰动地层地铁联络通道施工中的应用

结合广州地铁二、八线延长线工程南浦站-洛溪站区间联络通道冻结法施工,简述了冻结施工中关键节点--冻结施工前准备、开挖及后期融沉控制等的注意事项,并对冻结全过程的冻结盐水温度、冻土温度、卸压孔压力、冻胀压力等进行跟踪监测。通过对监测结果进行分析,获得冻结盐水温度、冻土温度、卸压孔压力、冻胀压力等变化规律,据此为联络通道冻结施工提出建议,并将本工程与常规冻结法施工进行对比,指出了卸压孔压力、冻胀压力及冻胀融沉变形等变化规律与常规地层的冻结不同。本工程的成功经验可供其他相似工程参考。     

联络通道冻结法施工三维力学分析

应用人工冻结土体技术开挖隧道的联络通道,涉及到土体冻结的热力学作用以及冰冻土体与隧道结构相互影响等一系列复杂的物理力学过程。采用FLAC3D建立主隧道、联络通道及冻结管的三维数值模型,综合考虑了温度计算、冻土与非冻土的转变及土体的冻胀作用,研究了人工冻结法对隧道管片及周围土体的力学响应。通过对冻胀率参数敏感度分析,研究土体冻结变形、冻胀力及隧道管片内力的变化,所得到的初步结果对冻结法施工有着实际的工程意义。     

冻结法联络通道工程前期阶段风险管控——以福州市轨道交通2号线紫阳站—五里亭站区间超长联络通道及泵站冻结工程为例

冻结法联络通道工程是自身风险工程，为弥补联络通道冻结法工程施工之前（前期阶段）风险管控方面的缺失，以风险管控为主线，从工程技术角度对联络通道冻结工程的风险源识别与风险等级评价进行分析，提出减小或规避联络通道冻结工程风险的技术措施，包括： 1）合理选择联络通道的位置，尽量避开重大环境风险和工程地质风险； 2）适当增加联络通道处钢管片的数量，增强隧道结构整体强度和抵御风险的能力； 3）对联络通道前后一定范围的隧道管片背后进行二次注浆，适当加固地层； 4）优化联络通道及泵站的结构尺寸，以利于冻结施工； 5）合理进行冻结法加固专项设计，避免出现冻结薄弱面。     

宁波轨道交通4号线盾构隧道联络通道多种工法实践研究

机械法联络通道施工工法包含盾构法和顶管法2大类。为分析机械法和既有冻结法工艺的异同点,以宁波轨道交通4号线盾构隧道21座联络通道为背景,分析其结构特征、结构安全性、环境影响、施工工效、能源消耗等。分析结果表明:1)通过将不同工法的主隧道结构保持一致,保证了主隧道结构的标准化;2)不同工法施工均能满足功能、结构安全和周围环境保护的要求;3)机械法相对于冻结法施工引起的主隧道收敛变形更小,更有利于结构安全;4)在同等条件下,机械法施工时间约为冻结法的1/2,同时冻结法每延米联络通道耗电量约为机械法的10倍。     

琼州海峡隧道盾构对接冻土帷幕受力状态力学分析

采用三维有限元的方法对冻结法在盾构对接施工地层加固中所形成的冻土帷幕的应力状态和变形进行分析与安全评价,分别探讨单排管与双排管2种不同冻结方案的情况。对于盾构对接施工中刀盘拆除情况进行了模拟,分别选取圆周方向上一次性拆除不同长度的刀盘,研究其对冻土帷幕应力强度、径向变形和主应力的影响。研究结果表明,利用冻结法加固盾构对接是可行的;双排管冻结方案相比单排管冻结方案,安全性上有很大提高;圆周方向一次性拆除刀盘的长度对冻土帷幕的各个指标影响较大。 利用计算结果,可为盾构对接施工时冻结法地层加固提供参考依据。     

运营期地铁联络通道融沉注浆治理技术

为解决南京某地铁冻结法施工联络通道运营期间发生的后融沉问题,从地层特性、施工工艺和外界环境等方面对融沉原因进行分析,地基软弱、工序衔接不当、融沉注浆不足等是联络通道及附近隧道发生融沉与破坏的主要原因。提出融沉治理原则和工艺,采用"多点,均匀,少量,多次"的劈裂-挤密注浆方法对联络通道周围地层加固,并在施工影响范围内布置监测点对注浆效果实时监测。结果表明:在劈裂-挤密注浆方法的基础上,辅以地层排水能够有效防止地层沉降,确保隧道结构稳定;在注浆过程中,联络通道沉降可分为快速回落、稳定回落和稳定3阶段,各阶段的沉降速率和排水量都有鲜明的特点;加固后隧道上行线最大隆起31.2 mm、下行线最大隆起29.8 mm,联络通道342 d沉降监测结果小于1 mm,表明隧道已处于稳定状态,治理效果较好。     

大直径公路隧道圆形联络通道的冻结加固设计与实践

人工冻结技术是软土地层中联络通道加固的常用方法,而联络通道结构形式是影响冻结加固设计和施工的重要因素。依托上海沿江通道工程,针对江底大直径隧道的工程特点和地质条件,介绍了圆形冻结加固体的设计方法和施工过程,分析了地层温度和隧道变形的变化规律。获得以下结论:水土压力作用下,圆形冻结壁内部不会出现拉应力,可以充分发挥冻结壁抗压强度高的优势;沿联络通道轴线平行布置的双圈冻结孔布置形式,使形成的冻结壁更均匀,而管片内表面敷设的冷排管的加强冻结方式,也可以避免冻结壁内部出现薄弱环节。圆形冻结壁结构形成过程中产生的冻胀作用,对两侧大直径隧道影响较小,可以保证隧道的安全和稳定。研究结果表明,圆形联络通道冻结加固形式较传统直墙拱形断面具有明显的优势,研究成果可供类似地层的联络通道冻结设计和施工时参考。     

冻结法施工在地铁联络通道中的应用

结合天津地铁3号线某冻结法施工联络通道,介绍该联络通道冻结法施工的主要施工工艺。采用ANSYS数值模拟计算该工法施工过程中对周围环境的影响,并和现场实测数据相对比,总结出该工艺施工对地表沉降的一些影响规律。     

应用冻结法加固地铁工程的结构施工研究

主要介绍了上海地铁明珠线蓝村路站-浦东南路站区间隧道联络通道、泵站采用水平冻结加固情况下,隧道支护及结构施工过程,分析了隧道内矿山法施工旁通道对地表及隧道结构产生的影响及解决措施,指出了矿山法施工技术在市政及地铁工程施工中的技术可行性。     

基于力法的含砂淤泥质土层冻结壁厚度计算

高含水软弱地层多采用人工冻结法施工,冻结壁厚的设计是关键。通过理论推导及模型简化,提出含砂淤泥质土层冻结壁厚的设计方法。以苏州地铁联络通道为依托,在室内还原现场条件,得到某一温度下人工冻土的物理力学试验参数,并对其进行综合分析,以强度控制法与力法为计算基础,考虑所涉及的相关安全系数,确定含砂淤泥质土层冻结壁厚为2 m。     

双层越江公路隧道联络通道冻结法施工技术

介绍了上海复兴东路越江隧道工程联络通道冻结法施工方案。针对上海复兴东路越江隧道的双层隧道联络通道结构偏心的特点,对联络通道冰冻法施工作了详细的叙述,特别是对开挖与构筑施工,给出了具体的施工步骤,可作为类似工程的参考。     

人工地层冻结法在地铁联络通道中的应用

随着城市地铁规模的不断发展,区间隧道联络通道在防灾、排水、联络等方面的功能日渐突出,人工地层冻结法(以下简称冻结法)在地铁区间联络通道中的应用越来越受到人们的关注,其设计、施工技术和质量控制要点更成为人们关注的重点.以上海市轨道交通某区间联络通道为例,就冻结法在地铁区间联络通道中的应用作一浅析,以期得到更多业内资深人士的关注,使冻结法的设计施工技术和质量控制要点更趋完善.     

冻结法在越江隧道修复工程中的应用

结合川气东送管道工程武汉长江盾构穿越工程冻结法修复隧道施工,对冻结盐水温度、冻土温度、地下水文孔水位等方面进行跟踪监测。通过对监测结果进行分析研究,获得冻结盐水温度、冻土温度、水文孔水位等变化规律,在此基础上提出隧道修复冻结施工的建议。     

北京地下直径线前三门隧道上跨地铁联络通道及电力隧道设计方案研究

为解决在特定的城市地下空间新建隧道施工影响既有地下结构安全的问题,以北京地下直径线前三门隧道上跨既有隧道工程为研究对象,提出"隔离桩保护,分步开挖"设计方案,模拟隧道分步开挖过程,计算隧道施工过程中联络通道的位移值。主要结论如下:隧道采用相应的保护措施和分步施工法是可行的,施工不会影响联络通道及电力隧道的结构性安全。     

富水砂砾（卵）石地层冷冻法施工技术研究

以沈阳地铁长浑区间联络通道冻结法施工为研究背景,针对沈阳地铁在富水砂砾(卵)石地层中联络通道施工时遇到的主要技术难题,对制冷系统运行情况、测温孔降温情况、泄压孔压力变化、冻结壁发展情况等进行全面分析,以期为降低富水砂砾(卵)石地层联络通道施工风险提供参考。     

冻结技术在地铁联络通道施工中的应用

对南京地铁南北线一期工程玄武门站～许府巷站区间联络通道施工中,采用的冻结法施工的原理、冻结参数选取、施工工艺、冻结法施工对环境的影响及预防措施等进行了介绍。     

机械法联络通道施工自动导向及监测技术

机械法施工作为当今联络通道施工的发展方向,一方面因测量通道空间狭小和测站不规则位移等原因,其施工导向测量手段仍然停留在人工测量阶段,降低了机械法的施工效率;另一方面为掘进面附近受力管片的位移监测也多为人工方法,难以满足监测时效性的需求。为了同步解决机械法联络通道施工导向测量和监测的问题,开发了一套机械法联络通道自动导向系统。该系统基于高精度光纤陀螺的指北原理,采用光纤陀螺与双轴倾斜仪和目标棱镜组合构成导向靶,通过巧妙布设的基准棱镜和监测棱镜,在自动导向的同时也能够实现管片位移监测。     

海底隧道安全监测问题的几点思考

安全监测是海底隧道施工的重要保障措施之一。由于海底隧道具有与陆地隧道不同的环境特点,因此,也就带来了海底隧道安全监测的复杂性与高风险。为了切实解决海底隧道的安全监测问题,结合陆地隧道安全监测经验和海底隧道的环境特点,提出了海底隧道安全监测的基本原则和技术方法,包括海水渗透超前探测、岩层岩性超前探测、围压监测、隧道形变监测、隧道空间位置导向与定位监测等,为海底隧道安全监测方法设计提供了有益的基础依据。