盾构施工诱发临近桥梁安全风险评价

针对地铁盾构施工诱发临近桥梁安全风险评估结果不完善、存在失真等问题,提出一种基于变权可拓云模型的盾构施工诱发临近桥梁安全风险评价方法。首先,结合以往研究基础和实际工程经验,建立盾构施工诱发临近桥梁安全事故机理模型,进而确定孕险环境、致险因子和承险体3个1级指标,其中包括有岩土层物理性能参数、隧道工程条件、盾构施工条件、盾构施工参数、施工管理风险、桥梁现状及桥梁自身条件7个2级指标和内摩擦角、弹性模量等27个3级指标为依据建立盾构施工诱发临近桥梁安全风险评价指标体系。其次,通过改进CRITIC客观赋权法获取评价指标权重,并采用变权可拓云模型构建盾构施工诱发临近桥梁安全风险评价模型,其中引入变权理论得到使评价结果更加科学合理的变化权重。最后,对某市轨道交通1号线一期工程Ⅱ标段沿线桥梁进行实例分析。研究结果表明,4座盾构施工临近桥梁安全风险等级分别为Ⅲ、Ⅱ、Ⅱ、Ⅰ级。其中,该施工场地各项土体指标、隧道覆跨比、隧道埋深、隧道直径及桥桩与隧道的相对位置等指标风险较大,即该段隧道盾构施工时对于桥梁自身情况及其施工场地环境需要重点监测,并严格做好周围土体加固等各项技术措施。研究结果可为盾构施工诱发临...     

下穿河流盾构隧道的风险评价体系研究

盾构隧道下穿河流的风险控制是地铁工程建设的重难点,而风险评价是保证隧道施工安全的重要环节。以杭州地铁5号线盾构施工工程为背景,通过数值模拟为风险评价提供数据样本。通过模糊综合评价和BP(Back Propagation)神经网络方法进行计算,确定风险指标变形值与风险因素的对应关系,进行风险评价分析。结果表明,原有施工参数有引发沉降超标及渗漏水的风险。通过调整开挖间隔、浆液注浆压力等技术参数,有效控制了沉降变形且掘进中管片未出现渗漏水情况,验证了评价体系的可靠性。     

岩溶-侵蚀地质下隧道管片上浮影响因素研究

为了及时排除过江隧道盾构掘进时管片上浮的安全隐患,保证隧道施工安全和质量。基于衡阳合江套湘江隧道管片施工实例,考虑过江隧道施工区岩溶-侵蚀耦合作用下的特殊地形,并结合现有隧道施工时影响管片上浮的重要指标,提出一种基于云模型理论的盾构隧道安全评价方法;建立一套影响盾构隧道管片上浮的评价指标体系,并通过云模型算法得出综合评价数字特征并生成云滴图。计算结果表明:基于云模型的安全评价方法能量化管片施工的定性评价标准;采用云模型的评价方法能降低评价标准的主观性,在现有规范的基础上,能为隧道施工过程解决管片上浮提供一定的对策和参考。     

天津地铁隧道运营状态评价方法研究

近年来我国地铁事业迅速发展,隧道工程数量显著增加,随着运营服役时间的增加,隧道病害呈批量显现,如不能及时整治维护,将会严重影响线路的正常运营,而对隧道的运营状态进行综合评价是解决该问题的关键。在天津等富水软土地区,地铁渗漏水现象较为严重,而由于渗漏水和环境湿度过大造成的材料劣化也成为天津地铁隧道的主要病害。本文从检查项目的种类、分项评价量化指标、隧道运营状态评价标准与分级等方面出发,对国内3部地铁隧道运营状态评价规范进行比较与分析,针对目前评价方法中存在的问题与不足,并根据天津地区地铁隧道特点,建立科学有效的隧道结构区段综合性评价体系,并提出相应的地铁隧道整体运营状态评价方法,为隧道结构的安全服役提供保证。     

盾构隧道管片破损及缺陷治理方法研究

盾构隧道管片常见病害包括管片开裂、接缝渗漏水、边角破损和错台等,这些病害经常发生在盾构隧道的建设期和运营期,如不及时有效治理,将会影响隧道运营安全。病害发生有地质、设计和施工诸方面的原因,最主要的原因是施工过程的质量控制不当。文章以以色列特拉维夫红线轻轨盾构隧道管片常见损害及缺陷修复实践为基础,分析各种损害及缺陷产生的原因,提出管片裂缝、边角破损、渗漏水、接缝错台的防止措施、修复和处理方法,以期为以后类似工程项目提供借鉴。     

岩溶地区地铁隧道盾构施工风险识别与评价研究

贵阳市地铁3号线盾构施工区间岩体内存在多处溶孔、垂直溶洞和溶蚀破碎带,在这种复杂地质条件下,盾构施工工期长且施工技术复杂。采用可考虑多因素的层次分析法对岩溶地区地铁隧道盾构法施工风险进行研究：首先,根据工程现场资料及专家咨询意见建立岩溶隧道盾构法施工风险评价指标体系,包括盾构掘进风险、周边环境风险、自然及地质风险3个一级指标,盾构机选型与刀盘、刀具选型和盾构进出洞加固等13个二级指标和相应风险源;然后,利用层次分析法分别计算各个风险指标权重,并结合专家打分法对岩溶隧道盾构法施工风险进行综合风险指数计算;最后,根据计算得到的风险指数确定隧道施工风险等级,并给出相对应的风险控制措施。将该风险评价模型应用于贵阳市轨道交通3号线农学院站—花溪公园站区间盾构法施工中,得到总体风险等级为Ⅱ级,该结果与现场施工情况基本吻合,说明该模型具有较好的实用性。     

盾构端头井洞门SMW工法桩围护结构渗漏水处理技术研究

以某地铁车站H型钢水泥土搅拌墙盾构端头井洞门渗漏水事件为依托,分析研究SMW工法桩作为盾构隧道端头井洞门围护结构的可行性和潜在风险。通过工程实践证明,使用洞门临时封堵墙+袖阀管注浆技术进行洞门止水加固,采取水平取芯检测法进行止水加固体质量检测并控制加固体质量,SMW工法桩密插H型钢作为盾构隧道洞门围护结构是经济、安全、可行的,能有效地防止洞门加固体发生渗漏水、坍塌等潜在风险,为盾构机进、出洞提供安全保障条件,这些处理技术可为更多类似软土层盾构隧道工程提供参考。     

软土地层地铁盾构隧道结构病害数值模拟及分析

地铁盾构隧道在服役过程中,其衬砌结构表面难以避免地存在不同严重程度的结构病害,如裂缝和渗漏水.为了能够客观地评定结构病害的严重程度,迫切需要研究结构病害主要参数与结构服役性能之间的力学关系.以地铁盾构隧道衬砌结构表面的裂缝和渗漏水病害为研究对象,基于地层结构法,采用接头弱化的盾构隧道三维实体有限元模型,建立可以同时模拟...     

隧道渗漏水病害等级评价体系研究

研究目的:隧道渗漏水是隧道运营中的主要地质灾害之一,为了更好地预防渗漏水的发生,以及运营阶段的渗漏水病害治理,本文系统性提出了"隧道渗漏水病害发生可能性等级预测——运营隧道渗漏水病害等级评价——现场实测资料评价渗漏水病害等级"的思路,为隧道渗漏水病害分级预测、评价提供一条新思路。研究结论:采用不同的随机性数学方法建立了渗漏水病害发生可能性等级预测、运营隧道渗漏水病害等级评价的模型,并进行了模型的实例应用研究。结果表明马氏距离法预测隧道渗漏水的等级,BP神经网络方法和模糊综合评价法评价渗漏水等级与现场资料实测的评价等级一致。     

南京富水松软地层新建盾构隧道穿越引起的既有隧道工程安全等级划分

为定量评估既有地铁盾构隧道受穿越施工扰动后的结构安全状态与服役性能，采用MIDAS软件建立了新建盾构隧道穿越既有盾构隧道的三维数值模型。通过调整隧道间的竖向净距，对南京地区以富水砂层、软土层为主的松软地层条件下的盾构隧道穿越施工引起的既有隧道的竖向位移响应进行了定量研究，并根据隧道的力学衰减特性分析了既有隧道的安全等级。结果表明：盾构隧道下穿、上跨施工引起沿既有隧道纵向土体的沉降曲线分别呈“W”型、“M”型，相同地层条件下上跨施工引起的既有隧道变形的绝对值比下穿施工小；南京富水砂层、软土层新建隧道穿越引起既有隧道沉降半槽范围分别约为3.5倍与5.0倍隧道外径；结合既有隧道力学性能衰退特征，以隧道纵向差异变形量作为指标将盾构隧道穿越工程划分为微弱影响、一般影响、显著影响、强烈影响等四类；根据数值模拟和历史变形数据，预测了南京地区3个典型的盾构隧道穿越工程施工完成后既有盾构隧道的竖向差异变形量，据此计算了相应的影响等级及其同等级下的竖向变形余量。     

杯型水平冻结法端头加固与钢套筒辅助的盾构接收技术

盾构接收是复杂软弱富含水地层盾构施工的关键风险点。针对某地铁车站端头隧道施工中所遇到的特殊工程地质条件,提出并采用了杯型水平冻结法端头加固与钢套筒辅助的盾构接收施工工艺。采用工程应用与实测相结合的研究方法,对水平冻结加固区的温度以及盾构接收期间地表沉降进行了现场实测研究。分析了冻结壁温度变化规律,判断安装和切割钢套筒时机,确保了钢套筒顺利切割。总结了软弱富含水地层钢套筒盾构接收技术的特点及难点,有效地避免了盾构接收过程中涌水、涌砂的风险,保障了盾构的安全接收。     

富水软弱地层盾构接收施工技术

工程地处天津城区,地质情况复杂。土质松软,自稳能力极差,地下水位高,水量丰富,属于典型的软弱富水地区。盾构隧道下穿天津站铁路股道,加之接收井紧邻京津城际铁路,安全风险任务重。盾构接收时容易发生突发性的灾害,直接威胁施工人员、设备和周边环境的安全。针对天津地铁隧道所处的复杂地面环境和地质环境风险,通过采取水平注浆和冷冻法对盾构井土层前期加固,在盾构推进过程中的监控量测、盾构姿态控制、同步注浆和二次注浆措施,接收时采用明洞接收箱接收工艺,安全通过重大风险源,顺利完成盾构接收,可为类似工程施工提供借鉴。     

基于DPSIR模型的船撞桥风险评价指标体系

为了客观、科学地评价船撞桥的风险程度,保障船舶穿越桥区和通航桥梁的安全,从分析危险源与船撞桥事故关系出发,提出人、船、桥、环境、管理等5类船撞桥危险源;在遵循"代表性与针对性、指标定量与定性综合、全面性与独立性、科学性与可操作性"等指标筛选原则的基础上,结合DPSIR模型中各指标间的制约关系,从驱动力、压力、状态、影响、响应等5方面筛选出12个评价指标,建立船撞桥风险评价指标体系,并对其进行风险评价,进而为跨江河或海湾海峡等通航桥梁的风险评价和风险控制提供理论依据。     

软土地区盾构隧道若干设计关键问题解决方法研究

轨道交通的持续建设和地下空间大力度开发使得盾构隧道施工环境日益复杂,而软土地区土层特性使得施工难度和风险更高。结合实际工程针对软土盾构隧道设计提出以下技术措施:①基础补偿+洞内顶托的被动联合桩基托换技术;②基于BIM管片自动排版和选型技术;③洞外加固+混凝土箱体洞内临时封闭接收技术。从设计源头上解决了实际工程中的技术问题,显著提高施工准确度并降低了工程风险,为软土地区类似工程实践提供了可借鉴的经验。     

施工参数对盾构穿越软土地层变形控制的影响分析

以盾构穿越昆明市轨道交通5号线金海新区站—福保站区间软土地层为背景,通过建立三维数值计算模型,研究施工参数对盾构穿越软土地层变形控制的影响。研究结果表明:双线盾构隧道施工,在相同施工工艺情况下,地层变形不完全对称;先掘进隧道由于开挖卸载作用,对地层原始应力产生影响,最终会产生略大于后掘进隧道的变形;盾构在软土地层中掘进,土仓压力宜略大于土体掌子面压力,即采用盈压模式掘进;盾构施工过程中,宜采用早凝浆液,同时宜使用稠浆,避免后期浆液凝固失水收缩产生地层损失,或采取其他措施达到及时填充盾尾空隙且无后期收缩作用的效果。     

软土复杂环境下盾构法隧道防水与堵漏技术

从隧道的线形情况、软土地质情况、埋深、盾构姿态控制、管片拼装质量控制等方面分析了复杂环境下的盾构隧道渗漏的原因.并根据上海轨道交通12号线某区间盾构隧道工程实践,提出了盾构在复杂环境下渗漏的预防措施和堵漏治理措施.     

水底大型泥水盾构盾尾密封失效的应对技术

水底大型盾构法隧道常因地层透水性强、水压高而采用泥水平衡盾构机施工,盾尾密封失效事故发生概率较低,但一旦发生其后果较为严重,甚至是灾难性的,风险等级评价为3C,即三级需要决策采取措施的风险。针对杭州市庆春路过江隧道盾构掘进过程中盾尾密封失效导致漏水漏浆的险情,分析了其盾尾密封失效的原因,研究提出了大型泥水盾构盾尾密封失效情况下采用液氮冷冻措施形成盾尾冻土环帷幕止水,在冻土帷幕止水保护下对盾尾管片拆、复拼并检查、更换、增补盾尾刷综合治理技术,经工程实践证明该技术是安全、有效、合理的。     

富水圆砾地层盾构短套筒接收施工关键技术

富水圆砾地层因其含水量高、渗透系数大、化学注浆加固成形率差,增加了盾构接收进洞的施工难度。以南宁轨道交通1号线10标白苍岭—火车站站区间盾构接收进洞施工为例,运用"接长补短"理念,创新性地提出盾构短套筒接收施工工艺。在洞门环板前端通过增加短套筒的方式延长盾构机接收长度,使盾构机接收位置前移,盾构机在短套筒的保护下能够完全进入端头加固区,结合对盾构机主机尾部已脱出盾尾的管片二次注浆封堵或者地面降水措施,保证在盾构机接收过程中端头加固体内部水系与外界处于隔离状态,确保盾构机在接收过程中不发生涌水、涌砂,达到安全接收的目的。