基坑开挖引起下方运营隧道位移的预测与控制技术研究

针对基坑开挖过程中对下方运营地铁隧道的保护问题,通过基于工程实测的隧道回弹隆起值的监控,对隧道回弹隆起的规律进行了分析研究。在考虑基坑开挖时空效应的基础上,分别对基坑放置时间、开挖方式、分块开挖宽度对隧道回弹变形的影响进行了分析和归纳,得出了隧道位移受基坑放置时间、开挖方式、分块开挖土体宽度的影响的规律。     

临近地铁隧道的基坑支护变形控制

基坑的开挖改变原土层的受力平衡状态会对地铁隧道结构产生一定的影响,可能会使隧道发生位移变化以及不均匀沉降等现象,影响地铁的正常运营。为了减少地铁隧道周边基坑开挖对地铁隧道的影响,在开挖过程中必须严格控制基坑支护施工技术,确保地铁的正常运营。本文结合具体的工程实例简述临近地铁隧道的基坑支护变形控制的要点。     

基坑开挖对邻近地铁隧道结构的影响规律分析

目前对于基坑开挖施工作业对地铁隧道结构的影响往往基于单个工程案例及以往案例的总结,临近距离、地层土质情况、开挖深度等对隧道结构的影响规律并不明确。文章以南京地铁保护区内某基坑项目为例,采用有限元分析法,分析了不同基坑与地铁线路的距离、基坑开挖深度、地质条件等影响因素下的地铁隧道结构位移、变形情况,全面总结基坑开挖对邻近地铁隧道结构的影响规律。     

基坑开挖对下方已建隧道的影响与控制方法研究

基坑开挖对下方已建隧道的影响主要体现在坑底土体回弹引起已建隧道的上抬变形。从基坑开挖时空效应的角度看,坑底土体回弹变形量与坑底土体的卸荷应力水平以及坑底土体卸荷暴露的时间密切相关。控制基坑开挖对下方已建隧道的影响,可综合采用大坑变小坑、分区块开挖、坑底及时压重加载、隧道周围土体加固与设桩以及信息化施工等控制方法。     

堆载控制基坑开挖引起的地铁区间隧道上浮研究

上海地铁7号线浦江站—耀华站中间风道基坑工程位于地铁区间隧道的上方,坑底距隧道顶的最小距离为9 m。基坑开挖对该地铁区间隧道上浮影响的分析与计算成为该工程的关键,为此建立了该基坑工程的数值分析模型,对实际施工工况进行模拟,动态地分析了施工过程中开挖卸荷对地铁区间隧道上浮的影响,并对不同级别和不同施工步加载处理下隧道上浮进行了研究。计算结果表明,堆载大小与地铁区间隧道上浮成线性关系,最佳堆载大小为120～160 kN/m~2,施做两道支撑之间堆载整体上浮最小,故为最佳堆载时机。     

水位下降对地铁盾构隧道的影响分析

某基坑施工引起紧邻地铁隧道附近区域水位下降,导致隧道受力和变形状态发生改变,可能影响隧道防水和正常运营。为研究水位降对地铁隧道的影响,首先,运用三维流-固耦合数值方法,模拟了基坑施工过程的三维渗流场;其次,采用荷载-结构模式,分析了水位降对隧道结构受力和纵向变形的影响;最后,采用分层总和法,计算了水位降与隧道下方土层沉降量的关系。研究结果表明:该基坑工程施工引起的最大水位降不超过2 m,此水位降引起的隧道结构弯矩增量和盾构管片环缝接头张开增量均在其所对应总控制量的5%范围内。因此,理论上认为该基坑施工引起的水位降不会危及地铁隧道的正常运营。     

地铁隧道盾构掘进对上跨地道基坑稳定性影响研究

地铁隧道盾构掘进对上跨基坑变形稳定特性和施工安全控制有着显著影响。文章依托呼和浩特市在建地道与在建地铁2号线"十"字交叉工程,通过数值模拟和实测监控对比分析,研究地铁隧道盾构掘进过程对上跨地道基坑稳定性影响规律。结果表明:受地铁下穿影响,基坑围护墙发生沉降和向基坑内侧变形,钢支撑轴力变化较小,主要以沉降变形为主,未加固时最终沉降累计值达16 mm;基坑下土体加固可显著减小基坑支护结构变形,沉降值可减少为未加固时的30%。有限元建模数值分析能够反映地铁下穿对基坑支护结构变形影响的一般规律,可为基坑围护结构的设计提供一定的理论依据。     

地铁盾构隧道施工对周边环境影响的监测

地铁盾构隧道在通过不良地质条件地段施工过程中会对地层产生扰动,可能引起地表及周边建筑物变形或沉降,尤其是隧道穿过正在施工的基坑止水幕墙时,可能会拉裂幕墙危及基坑及附近建筑物安全,因此必须进行监测。文章介绍了广州地铁盾构隧道施工过程中的第三方监测的经验和体会,可供同类工程施工中借鉴。     

基坑开挖引起超近距地铁隧道变形的实测分析

文章以深圳市某地铁车站上盖物业深基坑工程为背景,在基坑开挖前采用Midas有限元软件建立三维模型,分析深基坑施工过程地铁车站及区间隧道的变形发展过程,以及深基坑施工对地铁区间隧道结构变形的不利影响,并通过实测数据验证了采用数值模拟方法确定变形监测重点区域的正确性。     

地铁运营隧道上方深基坑开挖卸载施工的监控

上海轨道交通8号线淮海路车站的北风井基坑工程位于运营中的1号线区间隧道上方,基坑挖土深度9．1m,隧道上方因土体开挖引起的卸载达16t。根据计算分析,若不采取特殊设计施工措施,工程施工引起的地铁隧道变形将不能满足地铁安全正常运行。地铁运营单位、工程建设设计施工单位进行深入研究分析,改进设计和施工方法,对施工全过程跟踪监控,克服诸多困难,在工程进展顺利的同时保障了地铁安全。     

Influence of Pit Foundation Excavation on an Adjacent Metro北大核心CSCD

With the development of urban metro systems, the influence of foundation pit construction on metro fa-cilities and related protection measures are getting more and more attention. A technical program for metro assess-ment at different phases of foundation pit construction is proposed using the statistics and analysis of a foundation pit of the Hangzhou metro. Qualitative and quantitative methods for analyzing the influence that foundation pit exca-vation has on metro systems are studied, and a series of protective measures suitable for foundation pit construction are summarized. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

Sensitivity Analysis of the Influence of External Wall Insertion Ratio on Deformation of Pit-in-Pit北大核心CSCD

Adopting Hardening-Soil finite element model based on soil unloading conditions, the influence of external wall insertion ratio on deformation of retaining structure and soil was studied taking the foundation pit of a metro transfer station of Suzhou metro line 1 as background. The results show that the maximum lateral displace- ment of external wall decreases with an increase of insertion ratio within the range of 30-35 mm, and the lateral de- formation at the foot of wall increases significantly in a linear form; the lateral deformation at the top of internal wall obviously increases linearly, while the maximum of lateral wall deformation of wall body increases slowly and there is almost no change at the bottom of wall; the uplift at the internal pit bottom is more than 90 mm and it is slightly effected by the insertion ration of external wall while the uplift at the external pit bottom is more than 70 mm and it increases with an decrease of the distance away from the external wall; soil mass settlement at the back of the exter- nal pit is obvious and it decreases with an increases of insertion ratio of external wall within the range 14 m away from the external wall, and the settlement reaches the maximum when the insertion ratio of external wall is 0.25 while the tendency of settlement develops reversely when the distance from the external wall is beyond 14 m. To en- sure the safety and reduce environmental impact, it is significant to determine a reasonable insertion ratio of exter- nal wall regarding the pit-in-pit excavation. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

Study on the Stress and Deformation Behaviors of a Deep and Irregular Foundation Pit as the Shield Launching Shaft in a Sea Reclaimed Cofferdam北大核心CSCD

With the development of the tunnel technology in China, the shield tunnel will become an important way to build the Sea-crossing channel. Taking the current largest diameter Shantou Bay shield tunnel in China as the engineering background, this paper introduces the challenges faced by the construction of the shield launching shaft in the reclamation cofferdam: e.g. deep, irregular excavation, deep silt layer and great influence of the seawater. Based on the practical conditions, a top-down construction technique of large ring beam considering two working conditions of foundation pit excavation and shield launching is proposed. Based on three-dimensional finite element analysis and field measurement, the stress characteristics and soil deformation of foundation pit are studied. The results show that the top-down construction technique of large ring beam can effectively control the deformation of the foundation pit and save construction time. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

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。     

地铁车站异形断面基坑的变形分析与控制

以某地铁车站异形断面基坑工程为例,采用二维有限元法对其异形断面基坑的施工进行了模拟,重点分析了异形基坑的变形特性,以及围护桩刚度、支撑形式、土层加固、土台宽度对基坑围护桩侧向变形的影响,分析结果可为设计提供依据.     

载荷试验确定粉喷桩复合地基承载力的探讨

静载试验是目前确定复合地基承载力较为可靠的原位测试技术之一。文章结合某路基软土处理工程实例,分析了由载荷试验确定复合地基承载力的几种常用方法,提出采用相对沉降法来确定粉喷桩复合地基承载力,同时采用双曲线拟合法或回弹法来检验其方法的可靠性,以保证水泥粉喷桩处理软土地基的加固效果。     

紧邻有轨电车高架桥基坑施工安全保障措施

结合苏州太湖大道改造工程阳山西路隧道基坑工程,文章分析了紧邻有轨电车高架桥基坑施工时存在的风险及相应安全保证措施,研究了各主要施工工序的控制要点,并对施工期间可能出现的风险提出了针对性的应急措施,不仅可以确保基坑的安全和稳定,而且将基坑施工对高架桥的影响降到最低,安全保障措施可供类似工程参考。     

黄土地区地铁隧道不同湿陷变形方式模型试验系统的研制及应用研究

为研究不同湿陷变形方式下黄土地区地铁隧道周围土体的沉降量变化规律,研制出一种测量黄土在均匀湿陷、不均匀湿陷时沉降量的模型试验装置。该装置由模型箱、流速控制系统和沉降量测量系统组成。通过室内模型试验对黄土在遇水后的湿陷变形规律进行总结,并对黄土地层在两种不同浸水方式下隧道围岩土体的变形规律进行分析。试验结果表明:不均匀湿陷最终累计沉降量大于均匀湿陷最终累计沉降量,说明不均匀湿陷对地铁结构物的危害更大;两种湿陷变形方式均为隧道中线附近沉降最大,因此,施工时应该重点加强隧道中线的位移监测。通过室内模型试验,分析了均匀与不均匀湿陷对黄土地铁隧道变形影响,研究结果对湿陷性黄土地区地铁隧道建设中施工把控及灾害规避具有重要意义。