盾构隧道下穿既有普铁路基施工影响数值模拟分析

确保盾构区间隧道在下穿施工过程中能够有效地保护既有结构物的安全,是目前地铁隧道下穿施工亟待解决的主要问题之一.以实际工程项目为基础,通过有限元软件GTS-N X构建三维实体模型,基于实际施工情况前提下,将盾构隧道下穿既有普铁路基作为分析对象,通过数值模拟分析法分析其变形规律,并对施工过程中路基的沉降规律进行观察.为后续...     

地铁盾构隧道穿越既有桥桩及排水渠的施工影响与对策

以长沙地铁6号线下穿杨家山立交桥为工程背景,使用有限元软件建立盾构穿越桥桩及排水渠的数值模型,研究了未采取措施、设置临时支墩和采用克泥效工法3种工况下,桥桩与排水渠的变形和受力影响规律.结果 表明:桥桩的变形主要表现为向隧道中心线方向倾斜的水平位移,轴力和弯矩变化规律为沿桩深自上而下逐渐增大.相比未采取措施的工况而言,...     

盾构近距下穿既有地铁盾构隧道施工参数控制

为研究盾构下穿既有盾构隧道时施工参数的合理取值,以北京南水北调东干渠工程盾构隧道穿越既有地铁盾构隧道施工为依托,通过对既有隧道沉降的数值模拟和现场监测数据、盾构施工参数的分析,讨论了既有左右线隧道沉降存在差异的原因,总结了控制沉降的施工参数经验,阐述了既有隧道受穿越施工扰动的沉降规律,提出并验证了盾构隧道病害整治的方法.研究结果表明:受盾构施工参数的影响,既有左线隧道沉降23.9 mm,而右线仅沉降4.8 mm,沉降差异明显,但规律基本一致;盾构施工时,土仓压力调整级差不宜大于0.005 MPa,严格控制同步注浆压力在0.50 MPa,二次补浆压力在0.20~0.35 MPa,曲线段适当减缓掘进速度;已投入运营的地铁维修作业时间短,宜通过化学注浆治理管片接缝和螺栓孔处的渗漏水,压力注胶充填树脂治理道床裂缝.      

红层盾构隧道交叠下穿运营地铁隧道影响分析

针对红层新建地铁盾构隧道与既有隧道长距离交叉下穿时,既有隧道的变形问题,以长沙市轨道交通3号线下穿长沙地铁1号线工程为背景,采用FLAC3D有限元差分软件进行数值模拟,结合实测数据,研究施工参数对地层变形和既有隧道变形的影响。研究结果表明：土仓压力增大,有助于减小不均匀沉降,沉降差值比随着土仓压力的增大逐渐趋于平稳。土仓压力在0.24 MPa附近变动时,既有隧道的轨向不均匀沉降模式发生较明显的改变。随着同步注浆压力的增大,交叉点处拱底竖向位移值逐渐减小,且轨向不均匀沉降差值比与同步注浆压力成正比。分析土仓压力和注浆压力对既有隧道轨向不均匀沉降的影响规律,建议土仓压力值范围为0.08～0.13 MPa,注浆压力值范围为0.2～0.5 MPa。通过实测数据分析表明：土仓压力和注浆压力取建议值时,各监测断面盾构掘进过程中,管片和轨道板的不均匀沉降均在控制范围内,该结果可为类似工程施工提供参考。     

地铁盾构隧道穿越既有铁路隧道数值模拟研究

以无锡地铁某盾构隧道区间穿越既有铁路隧道为工程实例,基于Ansys数值软件建立3维力学模型,从盾构隧道施工过程中的盾构推力、注浆压力、施工工况、相邻隧道间距4个方面对盾构隧道施工引起的既有铁路隧道的结构变形和受力规律进行了数值模拟,并分析了既有隧道变形的机理和影响因素。     

盾构隧道下穿既有地铁区间隧道变形影响分析

针对深圳地铁7号线某区间盾构隧道下穿既有地铁1号线区间实际工程,采用MidasGTS软件建立了盾构施工的物理力学模型,模拟了盾构隧道穿越既有线施工过程,预测分析了盾构施工对既有盾构区间的影响。计算结果表明,在对隧道间土体进行洞内注浆加固的条件下,盾构区间施工对既有地铁线沉降变形存在一定影响,但影响程度较小,可以满足既有线运营要求。     

地铁暗挖隧道下穿既有区间盾构WSS加固效果分析

北京地铁6号线下穿既有4号线段是国内采用矿山法下穿既有盾构区间的首例,在下穿过程中,既有线和在建线变位是本工程控制的重点。采用Flac3d三维有限差分软件,对实际下穿过程进行动态数值模拟,获得不同WSS加固措施下既有线和在建线的位移及变化规律。数值计算和施工实践表明:WSS上半断面加固措施达到了安全与经济的平衡。其结论可为类似穿越工程积累经验和提供借鉴。     

盾构隧道掘进对临近既有地铁车站的影响

为研究盾构隧道下穿地铁车站对车站结构安全性的影响,确定相应的变形控制准则,以某实际工程为例,通过传统设计分析、参考相似工程、力学计算的方式来确定结构变形的控制标准,并借助有限元模拟的方式来验证控制标准的效果,结果表明：可以把沉降差和垂直变形作为工程变形的控制指标,控制范围分别是小于10mm和小于4mm;对结构进行力学分析,得出当前车站应将结构变形控制在-4～6mm范围以内,同时邻近两柱沉降差值不得大于2mm;借助有限元模拟的方法得出在整个盾构施工过程里,当前地铁站的变形都处在可控范围里,证明了变形准则的合理性和正确性。     

邻近既有盾构隧道基坑工程施工安全影响评估

拟建设基坑工程开挖深度为5.8m,北侧围护结构紧邻盾构隧道,基于该基坑的施工过程,通过基坑工程支护结构稳定性计算,并采用FLAC 3D软件进行数值模拟,评估该项目基坑工程施工对扬州瘦西湖隧道主体结构安全性的影响。结果表明,进行第二层基坑开挖时,隧道总体变形量十分接近预警值,位移最大位置出现在隧道敞口段与暗埋段的连接部位附近,施工时应该对此处采取一定保护措施。研究结果可为类似项目工程安全评估提供有效的参考依据。     

桩基施工对既有通车隧道扰动影响分析

邻近既有隧道桩基施工与列车荷载耦合作用产生的应力波会对既有通车隧道造成扰动影响,甚至会演变成严重的坍塌事故.结合邻近既有通车隧道的某码头打桩工程实际,分析耦合作用下既有通车隧道的动力响应;建立"桩-土-隧道"的三维有限元模型;并采用数值模拟方法找出既有通车隧道的不利振动和应力区域.研究结果表明:①隧道最不利的振动范围集...     

沈阳地铁盾构施工对围岩稳定性影响的数值分析

基于多年对盾构施工技术的研究,同时结合沈阳地铁二号线松陵区间盾构施工工程实例,阐述土压平衡盾构机施工对周围土体扰动的影响程度,可为类似工程参考和借鉴。     

某山岭隧道叠交上穿施工及运营对既有地铁区间隧道影响分析

以某山岭隧道叠交上穿既有地铁区间隧道施工为例,采用MIDAS/GTS有限元软件,模拟计算并分析了该工程施工期及运营期对既有地铁区间隧道位移特征的影响,并对该既有地铁区间隧道的安全性进行了研究.研究结果表明:施工及运营期间,既有隧道所受上方隧道开挖的位移影响以竖向位移为主并满足相关要求;相比于施工阶段,运营期各方向变形皆有减小;从新建隧道施工开挖到远离与既有隧道的叠交影响区域,施工均对既有隧道的竖向位移产生明显影响,此阶段需要加强监测,并及时反馈指导施工.     

地铁车站下穿既有线安全施工技术

北京地铁九号线军事博物馆站下穿一号线区间隧道,在下穿施工过程中,必须保证既有线路的正常运营。为此,先进行超前支护,再采用多分部的CRD法施工,大刚度和强度初支进行支护,并采用三维数值方法分析了车站隧道下穿施工对既有线的影响,施工过程中的多项现场监测结果表明,既有结构的沉降和新建隧道结构受力都控制在安全范围之内,保证了既有隧道的正常和新建隧道安全。     

近侧穿桩基盾构区间隧道掘进扰动分析

在城市地铁盾构隧道近距离侧穿高架桥桩基的过程中,极易造成地表下陷、桩基偏位,存在较大安全隐患.利用Midas GTS NX软件仿真盾构的隧道施工流程,对盾构掘进过程中地表下沉、桩基横向位移的变化规律作出了计算分析.数值计算结果显示,在单线隧洞施工过程中,地表沉降最大值出现在隧洞轴线以上的地表处,并向两端依次下降;双线隧洞施工过程中,地表沉降最大值出现在隧洞中间以上地表位置处;左右线隧道的连续施工导致了高架桥桩基产生侧向位移,桩顶和桩端也分别向接近和离开隧道的方向产生了偏离;盾构掘进参数,以及隧洞和桩基之间的间距是影响桩基偏位大小的首要因素.     

地铁盾构隧道管片接头抗弯刚度的数值计算

采用三维有限元法对南京地铁区间盾构隧道管片接头的受力情况进行了数值模拟计算，研究了不同荷载作用下管片接头的变形、转角和抗弯刚度，探讨了接头转角和抗弯刚度的变化规律；通过转角、弯矩和轴力关系的拟合为接头抗弯刚度的确定提供了新的途径．数值计算结果表明，管片接头抗弯刚度随轴力增大而增大，随弯矩增大迅速减小并逐渐趋于稳定；轴力对抗弯刚度的影响随弯矩的增大而减小。     

盾构隧道下穿引起浅基础变形的有限元分析

以某地铁盾构隧道穿越建筑物浅基础的工程项目为背景,采用有限元模拟的方法,分析了隧道下穿浅基础的偏心比、埋深对浅基础及地表土体变形的影响规律。结果表明:隧道从浅基础下通过时,浅基础沉降呈线性分布,沉降最大值的位置只与隧道偏心比有关,而偏心比和埋深均对沉降最大值的量值有影响;浅基础存在使得地表横向沉降槽宽度较天然地基小,且沉降槽分布的范围与隧道埋深、偏心比有关,其中偏心比的影响较明显;浅基础倾斜值的大小主要与隧道偏心比有关,偏心比为零时浅基础基本无倾斜。据研究得出的地基变形的大小、范围以及变形规律,在隧道施工过程中可以选择合适的施工控制措施,保证上部构筑物的正常、安全运行。     

北京地铁区间隧道施工过程三维动态数值模拟

结合北京地铁十号线工体北路站—呼家楼站区间隧道的具体情况,进行三维动态数值模拟,计算中分别考虑小导管注浆预加固和无预加固措施两种工况,通过数值模拟对比了两种工况下区间隧道台阶法施工过程地表沉降及拱顶沉降规律及小导管注浆预支护对隧道稳定性的影响。     

近接施工对通车运营隧道影响数值分析

通过对某隧道出现二次衬砌板缝间错台、局部开裂等病害的调查、分析,并应用Midas/GTS NX对隧道近接施工进行动态数值模拟,结果表明,隧道近接施工对二次衬砌的受力状态和整体稳定性影响显著,是导致隧道二次衬砌板缝错台和局部二衬开裂的主要原因。     

基坑开挖对下卧盾构隧道变形影响的计算分析

针对矩形基坑开挖对下卧隧道变形影响这类课题,基于Mindlin经典解,考虑了坑底残余应力及围护桩效应的影响,推导了基坑开挖卸荷作用在隧道处附加应力的计算公式.对于埋深超过1.5倍隧道外径的盾构隧道,通过在Pasternak模型上部增加一层弹簧层来考虑上覆土层对隧道的约束作用,建立起地基梁的挠度微分方程.采用有限差分的方法把隧道离散为独立的节点单元,从而求解出隧道纵向的竖向位移和水平位移,最后与有限元数值模拟、工程实测得到的隧道变形数据对比分析.研究表明:在考虑深埋盾构隧道与土体的相互作用时,相对于Pasternak模型方法,笔者方法更能反映两者之间真实的力学行为,得到的解析解更接近于数值解,与实测值吻合度也较高,证明了方法的合理性和优越性;另外,笔者方法省去了大量的建模工作,在设计方案时能够用于初步评估基坑开挖引起下卧盾构隧道纵向变形的影响.