新建地铁车站施工对既有地铁车站的影响研究

文章基于苏州地铁某车站,采用现场实测与数值模拟相结合的方法,研究深基坑开挖对周围土体影响规律,分析新建车站施工对临近既有车站受力变形影响。经研究,基坑开挖前2/3深度时,对周围土体扰动主要表现为沉降范围扩大,继续开挖及随后的回筑阶段对周围土体的扰动以沉降量增加为主;新建车站施工,既有车站地下一层侧墙受压,最大压应力出现在顶板高度处,地下二层侧墙以受拉为主,且拉应力处于较高水平,最大拉应力出现在该层中部;新建车站施工时,既有车站靠向基坑方向倾斜;既有车站顶板靠近基坑一端出现沉降,随开挖深度增加顶板逐渐抬升,开挖过程中沉降值减小45.8%。     

两侧深基坑开挖对近邻地铁车站及隧道变形影响的优化分析

基坑周围环境的保护要求日趋严格,基坑工程近邻地铁车站和隧道的情况亦日益常见。为此,优化基坑开挖方案以控制车站和隧道的变形则至关重要。以天津市某与地铁车站贴建的深基坑工程为背景,采用考虑土体小应变硬化特性的有限元方法,结合3种不同开挖顺序的施工方案,分析两侧基坑开挖对既有车站和隧道变形的影响。计算结果表明,在控制车站和隧道变形方面,对称开挖的施工方案最优,合理制定两侧基坑开挖的顺序能有效控制车站和隧道的水平位移,但对隧道沉降的控制效果不明显;非对称开挖时,先施工小基坑优于先施工大基坑。     

明挖基坑紧邻既有地铁车站施工的结构安全力学分析

为保证既有北京地铁13号线东直门车站的正常运营和既有地下结构的安全,需严格控制机场线东直门站明挖基坑施工引起的水平及竖向地层位移.预测机场线东直门站明挖基坑施工引起的既有车站结构的沉降曲线、评估明挖基坑施工引起的既有车站沉降变形对其现状结构的影响,同时根据行车安全的要求,综合各种影响因素,提出明挖基坑施工时对既有车站结构的沉降控制指标.为采取合理的施工辅助措施,建立有限元模型,计算和分析明挖基坑在紧邻既有车站情况下既有车站结构的受力特征,并评价结构的安全性.     

天津滨海软土地区地铁车站开挖基坑稳定性分析

研究目的:天津滨海地区多为海相沉积层,地下水位高,地层中存在淤泥质土。地铁建设首先面临的问题就是地下车站基坑的稳定性,保证基坑工程的安全性具有重要的经济和社会效益。本文对天津地铁某换乘车站基坑开挖施工变形规律进行研究,对于后续开工建设的地铁车站基坑工程具有一定的借鉴意义。研究结论:(1)在地下车站开挖过程中,受软土层突然应力释放及地下水位变化的影响,易引起周边建筑物地基的不均匀沉降,造成地面开裂、建筑物与地下管线变形。(2)本文利用有限元分析软件,建立三维数值模型,对基坑分步开挖施工过程进行动态模拟,对开挖过程中的围岩稳定性进行计算分析,得出:车站各主要受力构件均未达到极限强度,整个车站不会发生结构失稳破坏;车站基坑周围地表沉降量不大,对既有运营的地铁线路及车站围护结构的影响较小,开挖满足结构变形与周边建筑物的差异沉降变形控制要求。(3)本研究成果可为沿海软土地区地铁车站基坑开挖等类似工程提供参考。     

复杂基坑施工对相邻地铁车站沉降的影响分析

研究目的:既有的地铁车站周边常存在后续的商业开发,基坑邻近车站施工会对其结构变形产生不利的影响。本文以天津市天河城购物中心复杂基坑施工为背景,通过三维数值分析,计算基坑的两种开挖方案引起的相邻天津地铁3号线和平路站的沉降值,并评估两种方案对地铁结构安全性的影响,为施工方案的选择提供依据。研究结论:(1)基坑在降水与开挖共同作用下,坑底出现微隆起,基坑周边地表出现沉降槽,地铁车站以沉降变形为主;(2)原方案能更好地控制地铁车站变形,调整方案引起的车站最终沉降略大于原方案;(3)两种方案均能满足地铁变形控制要求,调整方案的工期比原方案减少3个月,经综合比选后推荐采取调整方案;(4)本文根据实际工程进行分析研究,其成果可应用于基坑紧邻地铁施工对既有地铁车站影响的处理。     

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。     

地铁结建车站零距离近接基坑施工安全研究

以天津地铁5号线思源道站结建工程为依托,采用数值模拟方法对零距离近接基坑开挖施工的安全性以及基坑开挖对既有车站的变形力学行为进行分析。研究结果表明,在零距离近接基坑开挖施工过程中,围护体系受力和变形均在允许范围内,未出现失稳,施工安全能得到保证;既有车站应力和变形仍满足原设计要求,基坑开挖不会对既有车站造成破坏。研究方法及结果可为类似零距离近接基坑工程设计和施工提供技术指导。     

基坑开挖引起邻近运营地铁车站变形特性研究

邻近已运营地铁车站单侧深基坑开挖卸载会引起车站结构发生不均匀变形,但目前对其变形机制还缺乏深刻认识。结合长沙地区某地铁车站工程实例,基于数值方法对深基坑开挖引起的邻近地铁车站结构变形发展变化规律进行了分析。研究结果表明,随着开挖深度的增加,地铁车站围护结构水平变形逐渐增大,且最大水平位移发生在桩顶;开挖过程中既有地铁车站底板局部向上抬升,且车站整体发生背向基坑的倾斜;基坑周边地表沉降随着基坑开挖的进行逐渐增大,但仍在结构安全和正常使用要求的范围之内。     

新建基坑工程对既有地铁车站的影响及对策

研究目的:某新建基坑位于既有地铁工程安全保护区内,基坑与地铁车站结构水平净距约2.0 m,新建基坑开挖不可避免地会对地铁结构产生影响,为了评定新建基坑在实施过程中对既有地铁结构的影响情况,依托通用有限元软件ANSYS,构筑拟建基坑与地铁结构的有限元模型对拟建基坑开挖过程中地铁结构的响应进行计算分析,以明确新建基坑开挖对既有地铁结构的影响程度,从而采取有针对性的措施。研究结论:(1)新建基坑施工对地铁车站影响显著,主要为基坑开挖及降水等过程;(2)基坑开挖至基底,主体结构未施作时影响最大,结构向着基坑开挖临空面产生位移,地铁结构在基坑开挖至基底时竖向最大位移为26.3mm,水平位移为17.8 mm;(3)建议开挖过程中采取措施尽可能减小新建基坑施工对既有地铁结构的影响,确保新建及既有工程的安全;(4)本研究结论可供类似基坑工程参考。     

利用既有车站作为重力式挡墙的换乘车站深基坑支护设计方案

宁波轨道交通1号线T形换乘大卿桥车站同步施工了换乘节点,1号线已建车站为地下二层,后建4号线换乘车站为地下三层,后建车站深基坑施工需对既有的车站进行保护。采用三维有限元分析比选了不同基坑支护设计方案对既有车站变形和内力的影响,从而确定合理的支护方案,并将计算结果与监测数据进行了对比分析。结果表明:已建车站整体纵向刚度大,能够有效减少基坑开挖引起的变形,在基坑开挖过程中可以对既有车站结构不设置斜支撑。利用既有车站结构作为重力式挡墙有利于减少施工工序,缩短施工周期。     

襄阳北编组站扩能改造工程实践与分析

大型编组站扩能改造对既有运输影响大、施工组织难度高。介绍襄阳北编组站扩能改造工程的主要内容和面临的困难,分析该工程的施工组织情况,重点总结扩能改造方案与运输组织方案的优化,在此基础上,对比分析襄阳北编组站改造前后的运输效率和效益,验证该扩能改造方案的可行性。该方案兼顾了施工改造与运输生产,可为类似工程提供借鉴。     

乌鲁木齐高铁车站与城市轨道交通车站的一体化设计与仿真优化

城市轨道交通车站与城市大型综合交通枢纽、商业区的无缝换乘和空间一体化设计要求很高。基于对乌鲁木齐行人行为特征的调查分析,以乌鲁木齐轨道交通2号线、4号线的换乘站及乌鲁木齐高铁站为案例,对城市轨道交通车站与高铁进出站层的衔接,对地面、站厅、站台层的空间布局和渠化、换乘模式、商业区布局、应急疏散等功能环节进行了针对性的仿真优化,并提出了一体化的城市轨道交通车站功能布局的优化方法。     

北京西站创新发展实践及启示

随着科技发展铁路运输服务不断创新并取得一系列成果。立足实践经验,阐述北京西站在管理创新、技术创新方面的具体举措及其效果,总结提出加强铁路科技创新能够有效提升工作效率,提高管理精细化、标准化水平,是加快转变铁路发展方式、深入推进铁路科学发展的重要支撑。结合铁路科技创新发展现状,从建立综合信息平台、加强设备管理和人才培养、强化对外合作以及建立旅客信息反馈平台等方面提出铁路客站发展相关启示。     

多跨地铁车站洞桩法施工及控制技术研究

以石家庄轨道交通3号线三教堂站多跨洞桩法施工为例,采用现场调研与数值模拟相结合的方法,研究了车站开挖过程中自身结构受力状态及对周围环境的影响规律,并提出适宜的控制技术。结果表明:采取措施后,地表沉降量在影响最大的两个阶段得到控制,同时管线累计沉降量减小,且车站主体结构受力状态得到较大改善,表明了控制技术的有效性。     

多联机空调与机械通风集成系统在地铁车站设备管理用房中的应用

LI Xiaokun(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co., Ltd., 430063, Wuhan, China)     

地下车站自动喷水灭火系统的设计要点

自动喷水灭火系统是非常经济且控灭火效率极高的固定灭火系统,上海是我国第一个明文规定在地铁车站中设置该系统的城市。结合地铁车站的特点,提出了自动喷水灭火系统的设计要点:自喷系统的火灾指示区的划分,合理的水力计算,喷头的布置等。     

地铁车站软土地基变形计算及处理方法

为掌握不同厚度软土地基车站加固前的变形特性,为软土地基加固提供理论支撑,利用回弹再压缩方法对基底变形进行了精确计算,并对桩基+牛腿+三轴搅拌桩抽条、桩基+三轴搅拌桩抽条、三轴搅拌桩裙边+抽条以及桩基+三轴搅拌桩裙边+抽条等4个加固方案进行了技术经济对比。分析结果表明,当基底以下存在软土时,按回弹再压缩方法计算的变形约为基底软土厚度的0.015倍,需加固至较好地层;基底加固亦可有效减小基坑开挖变形及内力;综合考虑造价及加固效果,采用桩基+牛腿+三轴搅拌桩抽条方案较优。此方案已在佛山地铁3号线大墩站一期工程中成功应用。     

地铁车站火灾情况下“吸穿效应”对机械排烟效率的影响分析

通过理论分析,找出了影响地铁车站机械排烟效率的关键因素——吸穿效应。采用FDS软件模拟分析了下排烟口、侧排烟口工况中不同挡烟垂壁底标高时,排烟口处CO平均体积分数随排烟口下方烟气层厚度变化的情况。对比分析了排烟口下方的烟气层厚度变化时排烟系统的排烟效率变化情况。找出了最佳的排烟管底标高及站厅层公共区挡烟垂壁底标高。     

基于建筑信息模型与Pyrosim软件的地铁车站火灾模拟仿真方法

预防火灾事故是地铁车站应急管理的重点之一。基于BIM(建筑信息模型)的二次开发技术,实现了对BIM中材质信息的有效、快速、准确的提取,解决了BIM和Pyrosim软件间的数据传输关键问题。在此基础上,将BIM集成在Pyrosim软件,实现了基于BIM的火灾模拟,得到了火灾模拟信息和以及关键位置的可用安全疏散时间,从而建立了一套基于BIM的地铁车站火灾模拟仿真方法。仿真模拟验证表明,该方法能较好地发挥BIM的优越性。     

地铁车站二氧化碳相变致裂法施工的动力响应分析

以乌鲁木齐地铁1号线王家梁车站小导洞CO2相变致裂法施工为工程背景,研究CO2致裂技术原理。计算得出压力为270 MPa的CO2致裂器致裂产生的能量与277 g TNT所具有的能量相当。使用LS_DYNA软件对转化为TNT当量的CO2致裂爆破进行数值模拟,对地表BRT(快速公交)车站和浅埋排水管两处风险源进行安全分析。研究表明:各监测点振动速度达到峰值的时间与应力波传递时间一致;爆破的振动影响随着离爆源的距离逐渐增加而逐渐减小,模拟和实测振动速度均在安全范围以内。将CO2致裂能转化为TNT当量进行模拟计算的方法合理可行。