北京地铁暗挖车站施工对管线的影响分析

地铁开挖对近邻管线的影响已成为地铁工程中的重点问题。通过隧道支护结构-土体三维有限元分析模型及施工监控量测相结合,对北京地铁黄庄站10号线地铁施工对管线的影响进行分析,根据管线的性质、埋深、管线与隧道的位置不同,考虑施工中可能会出现的风险,对管线分区段进行地表沉降控制,并结合有关管线安全性的评价标准对地下管线的安全性进行分析和预测。结果表明,开挖完成后的最大地表沉降预测值为94.7mm,未超过管线安全性要求,但由于黄庄站地层存在着比较多的空洞,地层富水和管线下漏水,因此为保证管线的正常使用,对管线及地层提出具体的加固措施。     

柱洞法施工地铁车站邻近管线变形控制技术

结合长城桥车站隧道施工对管线的影响,建立隧道支护结构-土体-地下管线耦合作用的三维有限元分析模型,并对施工过程进行了仿真分析。根据数值模拟结果,提出针对不同材质管线制定的变形控制标准。经现场管线沉降监测数据验证,制定的管线沉降控制标准对现场施工有指导作用。     

南京地铁软流塑地层施工沉降分新与控制

南京地铁2号线上海路一新街口站区间施工采用暗挖法施工,该地区为软流塑淤泥质地层,为防止地表过大沉降,必须对其进行地层加固。在施工中采用水泥一水玻璃双液浆全断面劈裂注浆的工艺进行地基预加固,并采用超前小导管和喷锚支护等施工方法,有效地控制了施工中的地表沉降,确保了开挖过程中隧道本身和地表建筑物和管线的安全。     

基于围岩变形控制的海底隧道突水安全风险分析

以厦门海底隧道左线风化槽为例,研究海底隧道突水安全风险控制。选择与风化槽地质条件类似的五通端陆域段进行地层变形监测。监测结果表明:地层沉降具有明显的分层传递性和阶段性;当地表沉降30～40mm、拱顶沉降55～70mm时,地表开始出现裂缝。采用FLAC3D对海域风化槽段进行数值模拟。结果表明:海域风化槽地层变形规律与陆域段现场实测一致性良好;在帷幕注浆、超前支护等辅助工法发挥作用后,风化槽段拱顶沉降能够控制在70mm以内。结合监测结果和数值模拟结果制定的安全风险控制标准:在采用十字中隔壁工法(CRD工法)施工条件下,海域风化槽地表沉降控制标准及施工突水对应的拱顶极限沉降值分别为40和70mm;突水安全风险管理级别分为预警、报警及极限3个等级。应采取的技术控制措施包括:辅助工法的合理应用、地层变形的过程控制、信息的及时监测与反馈、施工质量控制及紧急预案制定。     

北京地铁10号线海淀黄庄站超浅埋暗挖法施工对地下管线主要保护技术措施

北京地铁10号线海淀黄庄站是一次性建成的浅埋暗挖换乘车站,群洞施工是造成地表及地下管线沉降的主要诱因所在,施工稍有不甚都会造成不可想象的后果。针对该难点系统制定相应的措施,并客观地对其进行分析。     

地铁车站洞桩法暗挖施工对地表沉降及邻近构筑物变形的影响

以北京地铁16号线达官营站为工程依托,对地表变形、管线沉降和建筑物地基变形的监测数据进行分析,得到如下主要结论:地铁车站开挖引起的地层变形划分为初始变形、缓慢变形、急剧变形和变形趋缓4个阶段,各阶段所占比例因工程地质和空间位置等因素而相差各异;地铁车站平行穿越地下管线时,主要引起管线纵向差异沉降,对其横断面受力无明显影响;地层变形主要发生在初支扣拱阶段,初期支护的施作时机和支护刚度的合理确定是地层变形控制的关键。研究成果可为地铁车站穿越既有建(构)筑物的安全施工提供理论依据和技术支撑。     

武汉长江隧道盾构施工引起的地表沉降预测

研究目的:盾构隧道施工会对周围土体产生扰动,进而影响到周围建筑物和地下管线.因此,准确预测武汉长江隧道工程盾构施工引起的地表沉降对保护周围建筑物和地下管线有着重要意义. 研究结论:研究结果表明,沿隧道轴线盾构开挖面后方40 m以外,土体的沉降可以达到稳定状态,地层损失率不超过2.0%时,由于土体塑性变形引起的地表沉降占总沉降量的比例较小.     

北京地铁10号线光华路站桩基础控制地表沉降

以北京地铁10号线光华路站为工程背景,根据车站中洞标准断面设计图和工程地质情况,采用有限元软件ANSYS建立其三维仿真计算模型,进行洞桩法施工过程中桩基础结构受力、周围地层土体的应力、位移变化以及地表沉降研究。结果表明:在地铁车站洞桩法整个施工阶段引起的地表沉降累计为14.8 mm,说明合格的桩基础可以将地表沉降量控制在小于30 mm规范要求之内;上部拱部土体开挖阶段引起的地表沉降量为6.7 mm,占地表沉降总量的45.0%,说明拱部开挖是整个施工过程的关键环节;施工过程中要加强拱顶超前管棚的等级和及时性,采取有效措施对拱部地层进行预加固或预支护处理,有效控制地表沉降和保证施工安全。     

大跨地铁风道导洞开挖的地表沉降分布规律研究

北京地铁8号线大红门桥站-和义站区间附属风道为跨度16.2 m的单跨结构,采用暗挖洞桩法(PBA工法)施工。为有效控制导洞开挖引起的地表沉降,必须合理安排导洞施工顺序。基于三维数值模拟方法对不同的导洞开挖方案地表沉降分布规律进行研究,并与地表沉降监测结果进行比较分析。结果表明:不同的导洞开挖顺序的地表沉降发展路径差别显著,但最终的沉降值基本一致;随着导洞的开挖,地表沉降槽宽度增加并不明显,但是由于导洞开挖的群洞效应,地表沉降速度发展较快。因此在后续的拱部开挖支护中,必须通过调整支护措施和开挖方案来严格控制地层沉降。     

浅埋隧道开挖穿越楼房基础的数值模拟分析

某浅埋隧道在武隆出口处穿越楼房基础 ,采用二维平面应变有限元模型进行弹性分析 ,用数值模拟方法模拟施工开挖的过程 ,以此指导施工 ,达到控制地面沉降 ,保证上部结构安全的目的。通过与现场实测数据比较 ,得出结论 :加支护和不加支护 2种工况的地层变形和地表沉降产生很大变化 ,证明支护对控制地表沉降是起作用的     

地铁盾构机掘进对周围环境影响的现场测试研究

研究目的:盾构机在城市地铁建设中得到了广泛的应用,但在盾构掘进过程中会引起地层损失,过大的地层损失,可导致较大的地面沉降,对地面建筑物、地下管线等设施产生不利影响甚至会导致破坏,引起较大的经济损失。为此,本文以南京地铁一号线为依托,对盾构掘进过程中引起的建筑物、地下管线位移以及引起的地下水位进行了现场测试,经过分析、总结,得到了盾构掘进对周围环境影响的规律性结论。在此基础上,从地层沉降与土仓压力、同步注浆量和出喳量的关系,探讨了地层沉降的控制措施。研究方法:对盾构掘进过程中所影响得到地下管线位移、建筑沉降、地下水位变化等进行现场实测,获取了有关现场测试数据,并对这些数据进行分析,得到可以供施工参考的有价值的结论。研究结论:调整、修正、合理匹配盾构掘进参数,建立有效土压平衡,确保同步注浆效果,是控制地层损失,减小地层变位的有效手段,是减少盾构掘进对周围环境影响的重要措施。     

地铁施工影响邻近管线的研究现状与展望

从地下管线初始应力、接口模拟、失效模式、管土相互作用、控制标准、评估简化算法、离心模型试验以及有限元数值分析等方面,综述了国内外隧道施工对地下管线影响的已有研究成果。开挖引起周围地层的差异沉降是导致管线功能丧失的主要原因,主要表现形式为纵向弯矩引起的横向断裂和非刚性连接的管线接头张开等。影响管线变形的主要因素包括管线与隧道的相对位置、管线的弯曲刚度和土体的强度。管线的控制标准可以从地层移动、管线接头转角与脱开以及管线应变等方面考虑制定。对此类问题的分析,常用的弹性地基梁法与工程类比法都是基于经验的预测方法,没有考虑管道腐蚀引起的安全性下降,仅是采用较严格的变形控制标准。应在腐蚀管道评定的基础上合理制定变形控制标准,结合开挖引起地层移动与管土相互作用以及管材强度与变形特性的研究,建立一套完整实用的管线安全性评估体系。     

地铁十字交叉换乘车站全暗挖同步建造技术

从北京地铁黄庄站工程特点及建设条件影响分析入手,阐明采用全暗挖法技术在复杂环境条件下同步建造十字换乘车站的必要性,并就一次扣拱暗挖逆作法、暗挖交叉节点结构形式、暗挖进洞、环境保护及风险控制等暗挖关键技术进行阐述。     

地铁大断面风道下穿建筑物施工风险控制技术

北京地铁9号线军事博物馆站1号风道下穿羊坊店路3号地下过街通道,该风道断面大、施工步序多、断面变换频繁,施工风险极高。为控制地面沉降及地下过街通道安全,通过加强超前探测、快速封闭,分部分解控制指标、反复回填注浆及补偿注浆、勤量测等措施,有效地控制了施工风险,保证了地下过街通道的安全。     

超长管棚技术在地铁工程中的应用

针对深圳地铁1号线续建工程深大车站,1号出入口通道下穿深南大道的工程特点、水文地质情况,就采用原设计方案（10～20m长大管棚施工）不能保证深南大道交通及地下管线的安全进行分析,通过分析提出采用80m超长管棚变更设计方案,此方案可以确保交通及地下管线的安全。并由此进一步阐述超长管棚的设计参数、采用的主要材料、施工钻进原理、施工工艺、质量标准、施工难点及对策。采用CRD施工工法,可以提高效率2倍以上。     

三管隧道开挖对周边构筑物影响分析研究

为保证三重隧道施工安全,在建立复杂三维数值模型的基础上,对地铁盾构隧道与铁路出入线隧道施工进行模拟,获取施工过程中地铁隧道所引起的轨道沉降位移曲线。通过分析施工过程中近接地下空间的位移响应趋势,判断地铁盾构隧道、铁路隧道对周边桥桩与地表铁路轨道的影响。同时,对于采用CD法与预留核心土台阶法两种工法进行对比研究,并且提出此两种方法对地表铁路股道的影响。根据计算结果得到隧道开挖施工对股道影响范围,为宽44 m、纵向36.5 m的区域。根据影响范围区域,提出监测方案。根据监测可知,沉降最大值仅为0.5 mm,采用目前的设计方案施工可以保证成花铁路的运营安全。研究所得结论对复杂地下空间中的多重隧道施工具有一定的参考价值。     

复杂环境条件下富水卵石地层暗挖地铁车站建造方案研究

北京地铁16号线红莲南里车站为地下双层三跨车站,该站初步设计采用8导洞PBA工法施工。车站邻近城市河道布置,车站周边建筑物和地下管线密集,车站穿越地层为富水卵石地层。在充分考虑车站部位地质条件及环境条件的基础上,分析了初步设计方案的弊端,为有效控制地面沉降及车站施工对周围环境的影响,提出了优化的单层4导洞PBA工法,并详细讨论了该方案的优势。采用有限元数值模拟方法,对原设计方案和优化方案进行施工力学机理分析。计算结果表明:无论是从围岩塑性区分布、车站结构受力还是地层变形来看,4导洞方案均优于8导洞方案。施工实践表明:所提出的车站施工优化方案是可行的。