地铁盾构下穿对既有铁路变形的影响

随着轨道交通的发展,地铁盾构下穿既有铁路的工程日益增多,其工程难度较大且变形难以控制.本文以北京市地铁14号线穿越京津城际铁路为例,通过ANSYS有限元软件,建立地层-土体结构三维实体模型,模拟盾构穿越京津城际的施工过程,分析探讨不同工况下既有铁路路基及轨道结构的变形规律,并提出理论分析方法和既有铁路保护措施,为今后类似盾构穿越工程提供建议和参考.     

高压富水砂层超大直径盾构隧道下穿既有地铁影响分析和控制措施

针对超大直径盾构隧道下穿既有地铁线路时引起的地表沉降及既有地铁沉降问题,以北京市东六环拟建隧道下穿既有北京地铁6号线为工程背景,利用有限元软件模拟盾构施工过程获得不同控制位置的变形及应力数据.结果表明:拟建盾构隧道下穿地铁6号线施工过程中,地表沉降及6号线衬砌结构沉降均在变形控制标准内且影响不大,安全风险可控;拟建盾构...     

增湿条件下膨胀土隧道近距离下穿既有地铁车站施工力学分析

为确保膨胀土地层渗水后,矿山法隧道近距离下穿既有地铁车站施工过程隧道及车站的安全,以合肥地铁5号线下穿既有车站隧道工程为依托,采用PLAXIS 3D岩土有限元软件精细化模拟整个施工过程,计算分析隧道、地层及既有车站结构的响应规律。研究结果表明:隧道下穿车站结构时经历的应力场较低;引起的地层变形主要表现为底部隆起和掌子面回弹变形;隧道下穿后,车站结构表现为中部隆起,前后两端沉降,施工时应控制既有车站的局部上浮。结合监测数据分析,表明隧道自身和既有车站基本处于安全稳定状态,施工方案合理可靠。     

复杂环境下暗挖车站近贴既有区间风险控制研究

由于轨道交通多建设在城市的核心区,在建设过程中不可避免地穿越既有运营地铁工程进行换乘。本文以北京地铁17号线东大桥站下穿既有地铁6号线区间隧道为背景,介绍了新建17号车站的周边复杂情况和工程的重难点。针对工程难点进行了方案比选,论证了近距离侧穿既有线工程的施工方法。施工中采用深孔注浆超前加固地层,以减少群洞开挖沉降叠加效应,袖阀管跟踪动态补偿注浆,并采用自动化实时监测技术等多种综合措施进行风险控制,较好地控制了既有地铁6号线区间结构变形,确保了既有地铁区间结构和轨道的稳定及列车运行的安全,对类似工程项目有一定的参考价值。     

平顶直墙隧道密贴下穿既有地铁结构变形规律分析

因城市轨道交通线路组网,新建地铁穿越既有地铁线路经常发生。为减少新建地铁施工对既有地铁正常运营影响,采取有效的既有线变形控制措施,确保安全。结合新建北京地铁19号线工程施作平顶直墙隧道密贴下穿既有地铁2号线车站及区间案例,通过理论计算预测既有结构变形值,并与施工现场实测数据进行对比分析,总结出既有地铁结构在新建地铁工程施工影响下的变形规律;通过分析预测值与实测值的差异性,为施工过程中既有线变形控制提供依据,也为后续类似工程提供参考借鉴。     

盾构隧道下穿既有地铁车站施工影响及控制措施研究

以杭州地铁7号线建设三路站—耕文路站区间盾构下穿2号线既有建设三路站为背景,采用数值模拟的方法,研究分析新建地铁车站基坑开挖和新建区间盾构下穿既有车站结构过程中,既有车站结构和盾构隧道的变形趋势及最大沉降区域的分布概况;结合相关工程经验,提出盾构隧道下穿既有车站控制措施。     

大直径泥水平衡盾构下穿既有地铁结构预加固方案研究

为了保证北京地铁10号线和13号线换乘车站(知春路车站)在京张高铁清华园隧道下穿施工过程中的结构安全性和运营稳定性,采用数值模拟对3种预加固方案(水平旋喷桩、管幕和小导管注浆)下既有地铁车站结构的变形和受力进行分析。采取预加固措施后,地铁车站结构的变形和受力都得到了有效控制。结合数值模拟分析的结果,同时从地层适用性、加固效果、环境影响、施工工艺、工程造价、结构变形和受力等多方面对3种预加固方案进行对比分析。以既有地铁车站所处环境和重要性等级为基础,建议选择小导管注浆预加固方案,该方案既能保证下穿施工过程中既有地铁车站结构的安全,又能降低工程造价。     

浅埋暗挖地铁车站地表沉降及既有线变形分析

浅埋暗挖地铁车站穿越既有地铁隧道施工地表沉降及既有线的变形的控制对施工及运营安全具有重要意义。以北京地铁4号线西单站下穿长安街,上跨地铁既有1号线开挖过程为例,在详细研究该区工程地质条件和地铁设计参数的基础上,采用FLAC^3D工程分析软件对地铁开挖过程及其引发的地表、拱顶及既有隧道的变形规律进行了数值模拟分析,优化开挖施工方案,模拟动态施工过程,合理设计隧道开挖步序,并对施工中的监控量测提出建议．指导地铁安全施工。     

地铁大跨暗挖隧道下穿桥隧结构变形影响分析

以某地铁工程中单洞双线暗挖隧道下穿桥隧结构为例,通过实测数据分析及数值模拟验证,得出:在现有施工方法及地层条件下,上部既有桥隧结构的变形整体符合Peck单凹槽曲线,其中既有隧道结构沉降曲线比既有桥梁结构沉降曲线更接近Peck公式;地层损失率在0.20%～0.24%之间。分析结果说明,三维数值模拟可较为准确地预测上覆既有桥隧结构的沉降趋势,模拟结果与实测值差异较小。     

大跨度人防隧道工程下穿施工对既有地铁隧道区间结构稳定性的影响

[目的]为分析新建大跨度人防隧道工程小净距下穿既有地铁线路施工时对地铁隧道区间结构稳定性的影响,需对人防隧道下穿施工过程进行模拟研究。[方法]依托青岛某扁平大断面人防隧道下穿既有地铁区间隧道工程,建立了三维有限元模型,模拟人防隧道开挖的全过程。重点分析了人防隧道设置的中隔墙在开挖过程中的力学响应及变形规律,以及整个施工过程对既有地铁车站及其区间隧道的影响情况。[结果及结论]人防隧道中隔墙在先行洞和后行洞施工过程中呈现出明显的偏压趋势;人防隧道初期支护结构受既有地铁隧道的上部拱顶效应与中隔墙的双重作用,呈现出罕见的前大后小的“四象限”分布规律,且右侧沉降值大于左侧沉降值;既有地铁车站及其区间结构受人防隧道开挖空间效应的影响明显,其变形趋势均表现为向开挖侧移动,但其变形值均小于规范规定的预警值。     

与既有地铁并行的车站深基坑变形数值模拟分析

基于杭州地铁8号线和既有线路并行的车站深基坑工程案例,进行Plaxis二维和三维数值模拟,研究基坑开挖和车站回筑过程中,基坑以及既有地铁结构的变形型态和受力状况,论证既有结构的安全性。并通过对比二维和三维数值分析,验证分坑的有效性。对于和既有地铁线路平行的长条形基坑,设置封堵墙、跳坑施工是减小对既有结构影响的有效措施。在基坑开挖及回筑过程中,既有区间隧道会发生斜向坑内的以水平位移为主的变形,竖向位移为沉降,变形后区间呈鸭蛋状;既有车站结构会发生斜向坑内的变形,竖向位移为隆起。基坑开挖及回筑完成后,整个既有区间在长度方向上呈"W"状,位移大值发生在各个基坑的中间部位,位移小值发生在各个封堵墙位置。     

明挖区间近距离侧穿高速公路与既有地铁路基段风险分析

北京地铁27号线西二旗站南端明挖区间位于G7(京新)高速公路与既有地铁13号线之间的狭长地带,施工场地非常局促。该区间超近距离平行穿越G7高速路基段与既有地铁13号线路基段,风险等级较高。为确保新线工程实施不会对既有线的运营造成影响,维护既有工程的安全,在基坑土体变形验算的基础上,建立三维数值模型,模拟基坑开挖及主体结构施作过程,预估区间施工对高速公路及既有地铁路基段的影响趋势,提出相应的风险控制措施并进行验算,将验算后所得既有结构位移与产权单位提供的位移限值进行对比,制定合理的工程技术措施,降低施工对既有工程的影响,研究结论对地铁结构设计具有一定的参考价值。     

富水卵漂石地层盾构近距离下穿运营地铁隧道施工技术研究

[目的]富水卵漂石地层盾构下穿既有地铁线路施工过程中,易导致既有地铁线路上方土体不规则沉降超出控制范围,进而可能引发地下水喷涌和地面塌陷问题。为此,需要对富水卵漂石地层盾构近距离下穿运营地铁隧道的施工技术进行研究。[方法]以新建成都地铁17号线凤溪大道站盾构下穿既有地铁4号线为案例,在阐述工程概况的基础上,选取了4个地面沉降测点和4个深层土体沉降测点,分析了盾构掘进过程中地层的沉降变化规律。采用MIDAS GTS软件建立了三维有限元模型,对采用38 m超长管棚与斜向注浆相结合的加固施工进行模拟,对4号线隧道预加固效果进行了分析。基于此,明确了地面跟踪注浆的时机,进一步分析了地面跟踪注浆的效果。[结果及结论]该加固措施有效提高了4号线结构底部土体的整体性,改善了4号线结构的受力状况,有效控制了4号线的结构沉降。     

地铁盾构施工下穿既有明挖隧道模型试验研究

为探究盾构下穿施工对既有隧道结构和地层的变形影响规律,以拟建的石家庄市地铁5号线下穿6线隧道为工程背景,基于几何相似比配制地层和结构模型试验材料,并设计试验监测系统。采用直径1 200 mm小型盾构机,试验模拟盾构隧道以不同深度垂直下穿既有6线隧道的施工过程,并分析下穿过程中既有6线隧道和地层土体的沉降变形规律。结果表明：随着既有隧道底部地层距盾构隧道拱顶距离的增大,地层沉降减小,盾构施工对地层的影响范围约为1.5倍洞径,显著影响区为1倍洞径;随着埋深的增大,盾构施工引起结构下方地层的沉降减小,距盾构隧道拱顶距离分别为1倍洞径和1.5倍洞径时沉降最大差值为31.25%;6线隧道结构与其下方地层产生脱空,盾尾脱出阶段发生的地层沉降占比大于80%。     

电力隧道密贴下穿既有地铁隧道影响分析简

随着城市基础设施建设的加快,地下空间得到有效利用,各种市政管线、地铁等相互交叉穿越,造成穿越工程施工难度加大、风险高,穿越地铁施工更是这样。此文以新建电力隧道密贴下穿北京地铁l号线区间隧道工程为例,根据工程情况,采用有限元数值模拟软件ANSYS对施工过程进行模拟,研究穿越工程施工对既有地铁隧道造成的影响及变形规律,探讨注浆加固及顶升技术对地铁隧道的影响规律。通过模拟计算与分析得出,穿越工程施工对既有结构引起的沉降随着注浆强度的增加而减小,且减小量逐渐变缓;适当增大千斤顶预加力和采取有效措施可以控制既有结构沉降,达到设计指标和要求。     

地铁新线车站穿越既有车站轨道结构安全影响分析

在新建车站工程的施工中,除自身结构安全外,重点目标就是使施工对既有地铁车站的影响程度降到最低。以某城市A号线穿越工程为例,对既有地铁车站结构及轨道所受的影响情况进行分析,提出新线车站穿越既有车站的安全控制措施体系。通过三维有限元软件ANSYS进行模拟计算分析,并对比现场实测数据,分析穿越地铁工程引起的地铁结构变形及轨道几何形位的变化规律,为新线车站穿越既有车站技术措施的制定提供参考。     

砂土地层盾构隧道超近距离下穿既有隧道变形控制技术研究

为研究砂土地层中盾构隧道超近距离下穿既有隧道变形控制措施,以西安地铁盾构区间隧道下穿地铁1号线出入段工程为依托,通过资料调研、数值模拟、现场试验和监控测量等方法,对既有隧道加固措施、盾构对地层适应性、掘进参数、隧道变形进行研究。结果表明:砂土地层盾构隧道超近距离下穿既有隧道,应对盾构进行专门设计,扩大刀盘开口率,配备专门的膨润土拌制和膨化系统,并避免在下穿影响范围内停机;数值计算和试掘进试验结果,盾构施工参数土仓压力为0.1 MPa,注浆压力为0.22 MPa,推力为10 000 kN,出土量为51 m^3/环,注浆量5~6 m^3/环;通过现场监测,盾构下穿过程中,既有地铁隧道轨道最大沉降及高差分别为6 mm和0.8 mm,符合规范要求,确保了地铁的安全运营,变形控制措施对既有地铁隧道作用十分显著。     

兰州地铁1号线下穿既有地下通道的影响分析

采用有限差分软件FLAC3D建立三维数值模型,模拟了兰州地铁1号线盾构隧道在砂卵石地层中下穿既有地下通道的施工过程,对比分析基底预加固和未加固2种工况下下穿施工对地下通道的影响和地基沉降变形情况,并且进一步分析了未加固时自由场地、已有地下通道2种场地条件下施工引起的地下通道基底变形情况。结果表明:基底预加固可使地下通道不均匀变形及整体沉降明显减小;地下通道的存在有提高地层整体刚度、抵御部分沉降变形的能力。工程实践表明,预加固有效控制了最大沉降量、最大沉降差和地层变形范围;地下通道变形均小于规范限值,整体稳定性良好。     

新建车站盖挖逆作法施工对既有车站的变形影响分析

以深圳市新建轨道交通7号线福民站工程为例,研究采用盖挖逆作法进行新建车站施工对既有4号线福民站结构变形的影响规律。通过三维数值模拟分析,揭示了既有4号线福民站受新建7号线福民站施工全过程影响的动态变形规律,为施工过程中既有车站结构变形发展预测和设计方案实时调整提供理论支撑;结合施工过程中实时动态监测资料,结果表明,数值模拟分析的既有车站沉降与实际监测成果吻合,也验证了盖挖逆作法施工的合理性,并为优化地层加固方案的决策提供了依据。     

软土地区既有地铁车站地下结构改造研究

基于天津地铁既有地铁车站结构改造工程，对大型地铁车站地下结构的改造方案进行研究。提出沿车站长度方向隔跨跳仓改造、沿深度方向自上而下分层改造的方案。在地下车站结构改造过程中，采用三维数值模拟分析既有地下车站结构、新设置的地下连续墙的内力与变形，在此基础上对改造方案进行了优化。改造工程实施效果良好，实测的变形与数值模拟吻合较好。