小净距隧道下穿既有建筑物稳定性研究

近接施工引起的结构稳定性一直是城市地下工程关注的热点问题。以合肥小净距隧道穿越利海大厦办公楼工程实践为依托,建立三维数值力学模型,研究建筑物桩基变形特性、小净距隧道围岩塑性区分布和衬砌力学响应。研究结果表明:上台阶开挖引起桩基沉降占整个断面通过后总沉降量较大比例,上台阶施工过程控制尤为重要;接近隧道入口的桩基沉降量最大,从外向内逐渐减小;隧道通过20 m后,桩基沉降基本稳定。小净距隧道围岩塑性区主要集中在边墙、中隔墙和拱脚,建议设置中隔墙对拉锚杆和拱脚锁脚锚杆;先行洞洞周变形大于后行洞,先行洞隧道拱肩、中夹岩柱侧边墙二次衬砌安全系数最小,应作为施工阶段重点监测部位。研究成果对复杂环境城市地下工程设计、施工提供参考和借鉴。     

双线盾构隧道小净距下穿时既有隧道结构的变形数值分析

盾构隧道难免会下穿既有构筑物。以新建某地地铁2号线区间双线盾构隧道下穿既有地铁1号线区间隧道为例,通过运用ANSYS有限元分析软件对土体注浆和未注浆情况下盾构施工进行模拟,得出土体在注浆的情况下既有结构的变形明显减小。最后将ANSYS计算结果与监测结果进行比较,两者相差不大,验证了模拟计算结果的正确性,为今后盾构隧道下穿既有结构的施工提供了借鉴和参考。     

浅埋暗挖法隧道小净距下穿公路隧道施工技术研究

结合厦门地铁一号线诚毅广场站~软件园站区间浅埋暗挖法施工情况,从分析施工重难点入手,采用三维分析MIDAS-GTS计算软件,对区间下穿海翔大道西亭隧道的施工过程提前进行分析,在最终计算值处于可控范围的前提下提出浅埋暗挖法隧道下穿西亭隧道采用的技术处理措施。在施工过程中,结合工程地质、水文地质条件对该暗挖隧道的支护参数进行动态调整,对地铁隧道及城市快速路隧道沉降变形监控量测进行了阐述。通过采取技术措施,浅埋暗挖法隧道安全通过了西亭隧道。     

小净距重叠盾构隧道下穿铁路线施工安全技术研究

为了解决小净距重叠隧道下穿准高速铁路的安全施工问题,采用数值计算的方法,对上下重叠隧道不同施工顺序引起的地层变形、管片结构位移和受力情况进行分析。结果表明,采用"先下后上"开挖方式时,地表沉降、隧道管片结构竖向位移及其弯矩均小于"先上后下"开挖方式。当采用"先下后上"盾构掘进时,上隧道引起的最大地表沉降为13. 934 mm;采用"先上后下"时,最大地表沉降为15. 516 mm(沉降控制值为10 mm)。对铁路线路、上下隧道间夹层土体和铁路路基软土进行加固后,地表沉降数值计算值为9. 525 mm,实际观测最大值为5. 9 mm(均在控制值范围内)。该研究结论为重叠隧道顺利下穿准高速铁路施工提供了关键技术支持。     

小净距隧道下穿薄煤层采空区地层开挖稳定性分析

采空区地层离散性大,小净距隧道近接下穿不同倾角薄煤层采空区开挖将引起采空区内腔塌陷。建立小净距隧道近接下穿采空区地层开挖模型,对比分析采空区倾角为0°、15°、25°、40°时先行洞监测面洞周位移和初支内力。结果表明:后行洞初支闭合时,采空区倾角为15°时,拱顶下沉量最大;采空区倾角为40°时,仰拱隆起量和拱腰水平收敛量最大;随着采空区倾角增大,初期支护正(内)弯矩分布和轴力最大位置有向近接采空区侧移动的趋势,偏压越严重;应力集中逐渐由右拱脚向左拱脚移动。最大偏心距出现在拱脚处,采空区倾角为15°时,偏心距最小,初期支护稳定性最好;倾角为40°时,偏心距最大,不利于初期支护稳定。     

小净距浅埋暗挖隧道下穿密集房屋安全性分析

研究目的:受城市复杂环境的影响,城市隧道的修建有时不可避免地要下穿房屋。为了达到减少房屋拆迁的目的,本文通过城市小净距软岩浅埋暗挖隧道的数值模拟,研究隧道下穿密集房屋施工过程中不同的施工方案所引起地表沉降量及洞顶建筑物沉降规律,进一步分析洞顶建筑物的安全性。研究结论:(1)隧道施工引起地表沉降的程度主要取决于地质条件、隧道埋深、开挖跨度及施工方法等因素,其中施工方法的影响最为明显;(2)根据数值模拟计算及地表建筑物的实测结果,小净距浅埋暗挖隧道下穿房屋采用CD法施工+超前小导管注浆加固岩体,可以有效地控制地表沉降,保护地表建筑物的安全;(3)本研究成果主要应用在城市隧道工程领域,对今后类似工程的设计、施工具有借鉴意义。     

小净距隧道开挖工法合理性研究

研究目的:复杂山区受各种控制因素的影响,小净距隧道邻近施工的情况时有发生,一般多采用保守的CRD等多部开挖工法,但多部开挖存在进度慢、工序繁琐、工程造价高等弊端。针对小净距隧道,为选择适宜的开挖工法,本文以郑家塔隧道与瓦塘2号隧道邻近施工为研究对象,论证小净距隧道采用三台阶临时仰拱法的合理性,以期为类似工程的设计与施工提供参考或借鉴。研究结论:(1)通过有限元分析软件模拟了粗圆砾土地层条件下大断面的郑家塔隧道采用三台阶临时仰拱法施工的全过程,研究分析了围岩的稳定性、新建隧道初期支护结构的安全性以及小断面的瓦塘2号隧道衬砌结构的安全性;(2)目前,兴保铁路已开通运营,从当时施工的实际效果来看,采用三台阶临时仰拱法施工和设计支护措施,确保了施工的安全、顺利进行,小净距隧道根据围岩和间距采用三台阶临时仰拱法也是合理的;(3)该研究成果可应用于小净距隧道的开挖工法设计与施工。     

小净距地铁隧道近距离侧穿建筑物影响研究

研究目的:目前我国城市地铁正在迅猛发展,其中遇到的问题较多,本文以某框架结构七层办公楼为研究对象,针对现场施工左线隧道拱顶下沉及地面沉降速率超过预警的现象,理论分析结合MIDAS-GTS数值模拟的方法,将建筑物-地层-隧道作为研究对象,分析矿山法小净距隧道施工工序对临近建筑物影响,分析左右线施工顺序对其影响差异性,并提出相关工程技术措施。研究结论:(1)隧道施工使得建筑物处于受拉区,结构容易发生破坏,同时距离建筑物超出开挖影响范围时,小净距隧道开挖先后顺序影响不大;(2)距离建筑物较近,处于围岩破碎区时,先开挖远离建筑物一侧的隧道方案更优,同时要注意靠近建筑物一侧及中间岩柱需采取加固措施;(3)本研究结果可应用于地铁盾构施工领域,对盾构近距离侧穿建筑物具有一定的指导作用。     

小净距隧道爆破施工影响的数值模拟分析研究

通过MIDAS/GTS软件对新建隧道爆破施工对邻近既有隧道影响进行了研究,通过分析不同的隧道间距对既有隧道衬砌振速、位移、应力造成的影响得出了以下结论:既有隧道迎爆侧拱腰部位是振速峰值、位移最大值的发生区;既有隧道衬砌最小主应力出现在距爆破面最近的迎爆侧拱顶位置,应加强此区域监测;隧道间距小于12 m的情况下施工需谨慎进行,建议适当减小爆破开挖进尺以减弱对既有隧道影响。     

城市轨道交通小净距隧道暗挖技术

以南京地铁3号线大明路站配线段为例,介绍了小净距隧道的设计方案,结合地质条件提出了复杂土层地质条件下小净距隧道的设计施工方法及辅助措施。可以对类似条件下小净距隧道的设计施工提供参考。     

高速公路小净距隧道施工方法探讨

小净距隧道是双洞隧道净距介于连拱隧道与规范要求上下行分离式隧道最小净距之间的一种特殊隧道结构形式。由于隧道净距小,施工时双洞相互影响较大,对隧道围岩特别是中夹岩岩体稳定性有很大的影响。因此,探讨安全、合理、经济的高速公路小净距隧道施工方法十分必要。本文结合净距4.0 m、埋深30.0 m的Ⅰ类同岩段高速公路小净距隧道工程实践,通过三维弹塑性有限元数值仿真模拟,分析双洞侧壁导坑法、侧壁导坑与上下台阶组合法及双洞上下台阶法三种施工方法施工时隧道围岩破坏接近度、围岩变形位移特征,探讨其优劣和适应性,为高速公路小净距隧道设计、施工提供科学依据。     

临近高压电塔隧道施工技术

矿山法区间隧道临近高压电塔施工为小近距施工属于一级环境风险工程,为了避免地面作业对高压电塔的影响,对隧道施工采取洞内注浆加固综合措施。文章简要介绍砂卵石地层中,小近距临近高压电塔隧道洞内注浆加固施工技术措施、施工控制要点和施工工艺。     

滑坡地段小净距并行隧道施工技术研究

灾变链式理论表明,隧道变形病害与所在斜坡出现滑坡现象密切相关,并且严重危及行车安全.以石狮小净距并行隧道为例,介绍滑坡地段小净距并行隧道的超前支护、洞身开挖、中间岩柱加固、监控量测等关键工序的施工方法和技术要点.     

关于小净距隧道间合理净距的探讨

利用数值分析手段,对不同净距未支护条件下小净距隧道的围岩塑性区、变形及受力状况进行了深入的分析研究.可知:当两隧道的净距小于B(B为毛洞开挖宽度)时,在两隧道中岩墙较大范围内将产生塑性区,且位移量明显大于单洞状态.中岩墙部位产生了明显的应力叠加现象,处于很不利的受力状态,中岩墙需进行特殊加固处理.而当净距增加至1 B及以上时,塑性区的产生范围基本接近单洞状态.据此确定该高速公路隧道Ⅴ级围岩段的合理净距可定为等于或大于1.0B.     

双线盾构隧道下穿机场跑道沉降特征分析

依托上海地铁10号线下穿虹桥机场工程,结合三维有限元数值模拟,分析双线盾构隧道下穿引起的跑道沉降规律,并与既有研究成果和现场监测数据进行对比分析。得出以下结论:(1)不同监测截面处由单线和双线隧道下穿引起的最大沉降差值,约为2 mm,且双线隧道下穿引起的最大跑道面沉降为8.9 mm,未超过10 mm的限值;(2)双线隧道下穿完成后,地表最大沉降发生在右线隧道左边缘上方地表处,且地表沉降槽呈现"V"形而非"W"形;(3)跑道的存在极大地限制了周围土体的变形,对于减小土体沉降起到有益作用。且跑道最大倾斜率约为0.01%,远小于0.1%的限值;(4)右线隧道先行施工导致的最大沉降点沉降量约占总沉降量的85%,施工过程中要严格控制初次扰动,以减小跑道沉降。     

小净距隧道开挖爆破振动数值模拟研究

小净距隧道采用钻爆法施工过程中,爆破产生的地震波会对先行隧道衬砌结构产生一定的影响,甚至会危及其安全。以珠海眼浪山2号隧道为工程背景,采用FLAC3D有限差分软件,分析在不同围岩级别、不同埋深及不同隧道间距下,先行洞支护结构监测点振速的变化情况,得到了以下几点结论:(1)无论哪种工况,监测点振速随着离爆破点距离的增加而减小;(2)在相同埋深和隧道间距工况下,围岩越差,监测点振速越大;在相同埋深和围岩级别工况下,隧道间距越大,监测点振速越小;在相同围岩级别和隧道间距工况下,隧道埋深越大,监测点振速越小。     

双线公路隧道下穿铁路隧道不同施工工法理论研究

针对新建隧道下穿既有铁路隧道施工安全性问题,基于有限元摩尔库伦原理对不同施工工法的三维隧道交叉模型进行模拟分析。对比分析CD法、CRD法和双侧壁导坑法的新建公路隧道下穿既有铁路隧道引起的公路隧道施工不同部位稳定性演变和运营铁路隧道沉降变化,以期为类似工程提供借鉴作用。研究结果表明:对于自身隧道开挖,双侧壁导坑法在控制拱顶沉降具有一定优势,但在水平收敛上CRD法效果最好,其次是双侧壁导坑法。不同工法对既有铁路隧道的沉降影响不同,采用双侧壁导坑法公路隧道施工对既有铁路隧道的沉降影响最小,且不建议在交叉隧道处采用CD法进行施工。     

盾构双线隧道下穿通信铁塔近接影响分析

地铁双线隧道盾构下穿通信铁塔,风险程度较高。研究盾构近接施工对铁塔位移的影响,对于保证施工中铁塔稳定具有重要意义。以天津地铁6号线盾构隧道下穿通信铁塔为例,通过有限元数值分析软件ABAQUS对盾构施工过程进行模拟。将地表沉降计算值与地表实测值进行对比,验证盾构模拟的合理性。对地铁双线隧道不同位置处下穿通信铁塔时铁塔位移变化进行研究,得到各位置处铁塔位移分布规律。同时分析铁塔受影响较大区域,结果表明在左线隧道开挖过程中,距隧道中心2倍洞径范围内铁塔受影响程度最大;右线隧道开挖过程中,左线隧道左侧2倍洞径至右线隧道右侧2倍洞径范围内铁塔受影响程度最大。     

双线隧道近距离下穿对既有供水隧洞的影响

以黑白面将军山隧道工程为依托,运用数值模拟的方法,对采用CD法施工双线公路隧道近距离下穿既有供水隧洞引起的沉降及受力情况进行分析,以验证所用开挖工法是否适用。研究表明：下穿隧道开挖越靠近供水隧道正下方,供水隧道沉降增长速率越快;受隧道开挖影响较大的区域为距交叉投影中心0.75B(B为隧道跨度)范围以内。下穿施工过程中,供水隧洞衬砌最小主应力极值为-19.9 MPa,小于C30混凝土的轴心抗压强度标准值20.1 MPa;最大主应力极值为1.42 MPa,小于C30混凝土的轴心抗拉强度标准值2.01 MPa,表明所用开挖工法可以保证隧道下穿施工不会对既有供水隧洞造成损害。