零距离下穿既有短桩地铁车站关键技术研究

新建地铁车站采用暗挖法零距离下穿既有短桩地铁车站施工时,由于既有短桩地铁车站预留桩长不足,其设计难度和安全风险较大。以南京地铁5号线上海路站为例,采用MIDAS进行数值模拟分析,提出零距离下穿既有短桩地铁车站的关键技术,即采用多台阶分部开挖和车站结构逆做相结合的设计方法,通过多台阶开挖和支撑解决既有车站短桩承载力不足的问题,同时,对预留短桩采用墙包柱的处理方案,确保下穿既有车站结构的安全。     

PBA暗挖车站施工近接南水北调暗涵地表沉降研究

北京地铁12号线四季青站工程采用洞桩法施工,应用迈达斯GTS NX数值模拟软件,对四季青站近接南水北调暗涵进行数值模拟。模拟了四种不同的导洞施工顺序,并将模拟结果与实地监测值进行对比,两者较为吻合。研究结果表明：施工方法的选择对于减少地表沉降和既有暗涵变形沉降具有重要影响,四季青站为双层单柱双跨岛式车站,“先下后上-先两边后中间”是最优的施工顺序;在导洞开挖和初支扣拱阶段地表沉降较大,施作顶底纵梁和灌注桩以及土体分层开挖阶段所引起的地表沉降较小。研究开挖过程中地铁车站和南水北调暗涵上方的地表沉降对保障施工顺利进行具有重要意义。     

PBA车站扣拱施工顺序对上部跨河桥沉降影响分析

某PBA工法地铁车站下穿跨河桥,车站上方3根桥桩距离车站顶部仅0.6 m,合理扣拱施工工序是桥桩沉降控制的关键.采用三维有限元分析法研究了不同扣拱施工顺序及不同中、边跨开挖面错距下桥桩位移、地表沉降及车站中柱位移的变化规律.研究结果表明:先中后边顺序下车站中柱位移较大,但是桥桩及地表沉降可以得到有效控制;以最靠近车站的3根桥桩为坐标零点,扣拱施工对桥桩横向影响范围为15 m左右;4种施工方案下桥桩最大差异沉降基本相同,且随着扣拱施工步变化趋势一致;扣拱施工引起的桥桩绝对沉降和差异沉降均在允许范围内,上部桥梁处于安全可控状态;中、边跨错距为三段模式的桥桩沉降、地表沉降及中柱位移均优于中、边跨错距为六段模式;经综合比选,扣拱施工顺序建议先中后边,中、边跨开挖面错距建议为三段模式.     

非等桩径荤素桩组合咬合桩受力计算模型研究

针对咬合桩等效成地下连续墙的理论计算模型中的不足,本研究考虑钻孔咬合桩中荤素桩之间桩径相对大小的影响及素混凝土桩的刚度折减效应,推导出修正后的等效刚度的咬合桩受力与形变理论计算模型.依托深圳市城市轨道交通12号线太子湾站主体围护结构咬合桩工程,采用Midas/GTS NX有限元软件建立了数值模拟,分析了基坑开挖全过程围...     

盾构施工穿越PBA工法车站站台层的数值模拟研究

以北京地铁马连洼车站为工程背景,采用ANSYS软件模拟盾构穿越PBA工法车站的施工过程,通过数值计算结果分析,研究盾构施工隧道穿越PBA车站时地表沉降、车站结构应力变化规律,可得下列结论：盾构在扣拱后的导洞下部掘进时对地表的沉降影响很小;盾构隧道掘进对上部导洞初支结构内力影响非常小;站厅层施工对盾构施工隧道影响较小,后续施工对管片轴力的影响要大于对管片弯矩的影响.计算结果表明：在条件受限时,采用先隧后站的施工方法既可以缩短工期,同时也能保证结构的安全.     

西安地区洞桩法地铁车站基础结构选型

结合西安地层特点,依托5座在建洞桩法地铁车站实体工程,分析了不同基础型式的结构承载特性和最不利工况,选取地基承载力、水平抗剪切、抗倾覆、基底抗隆起、结构允许水平位移作为评价基础结构强度及刚度安全性的基本准则,构建了洞桩法基础结构的力学模型,推导了不同破坏模式下结构的安全系数计算公式,提出了适用于西安地区洞桩法基础结构选型理论体系中各项安全系数取值建议,给出了不同地层及埋深条件下单排长桩基础和柱下条形基础的适用范围。研究结果表明：西安地区洞桩法基础结构按地基承载力、水平抗剪切、抗倾覆、基底抗隆起及结构允许水平位移等基本准则计算时,安全系数应分别不小于1.2、1.3、1.3、1.6、1.4;洞桩法的中柱基础结构选型主要受地基竖向承载力准则的影响,采用相同柱跨型式时,柱下条形基础在砂土地层中的适用性优于其在粉质黏土-砂互层和粉质黏土地层中的适用性,而单排长桩基础可通过增加桩长等方式提高结构承载力,理论上在各类地层条件下的适用性均优于柱下条形基础;边桩基础结构需要采用复合准则综合分析其适用性,柱下条形基础结构的适用性受地层条件影响较大,在粉质黏土和粉质黏土-砂互层条件下结构抗倾覆安全性难以满足...     

抛填石层超深基坑咬合桩结构参数优化研究

钻孔咬合桩围护结构对抛填石层的超深基坑施工至关重要,其合理的结构参数选定是咬合桩结构设计的关键.依托深圳地铁12号线太子湾站钻孔咬合桩工程,采用Midas/GTS有限元数值模型,模拟基坑开挖过程中围护桩的受力形变规律,并与现场实际效果进行了相互验证,研究了荤素桩桩径比、咬合量及刚度比对结构位移和弯矩的影响效应.研究结果...     

水平旋喷桩在长春轻轨暗挖区间的应用研究

采用数值模拟及现场监测等方法对水平旋喷桩在长春轻轨暗挖区间的应用进行了试验研究,并对试验段内水平旋喷桩工效做了统计分析。试验表明:在水平旋喷桩保护下,初支结构受力、变形及地表沉降数值都较小,水平旋喷桩能有效加固地层、保障施工安全,是隧道施工的有效辅助措施。     

盾构扩挖法建造地铁车站的桩-柱-预应力支撑体系参数研究

盾构扩挖法建造地铁车站的施工方案的一个技术关键是在拆除部分管片之前对隧道结构进行加固．综合国内外对于管片破除时的加固措施,提出一种新型的支撑体系：桩-柱-预应力支撑体系．通过有限元分析对支撑体系中钢索预应力施加的位置和大小进行了研究．结果表明：管片开口部位的上下位置均需要施加预应力;远离管片开口部位的对面管片腰部也需要施加预应力,大小约为开口部位的10％;隧道外侧施做排桩有利于控制管片的纵向变形;在不超过混凝土设计强度的情况下,预应力越大,对管片纵向的约束越强．     

路堤荷载下刚柔长短桩复合地基承载特性研究

为研究路堤荷载下刚柔长短桩复合地基的承载特性,结合某桥头过渡段带帽薄壁管桩（pre-stressed thin-wall concrete,PTC）联合水泥土搅拌桩（cement deep mixed,CDM）的软基处理工程,开展了PTC-CDM组合式长短桩复合地基承载特性现场试验,对路堤填筑过程中桩土应力比、荷载分担比以及桩土沉降差的变化规律进行了分析,并进一步采用有限元对刚柔长短桩复合地基的路堤荷载传递规律进行了数值模拟.试验与计算结果表明:CDM桩顶与桩间土应力增长缓慢,PTC桩帽上应力增长相对较快;填土达到一定高度土拱完全形成后,大量的路堤荷载转移至刚性长桩;刚性长桩和柔性短桩的桩土应力比分别达到7.5和2.1;短桩的存在减少了长桩桩顶荷载和上部桩身出现负摩阻力的深度,中性点位置上移;短桩达到一定桩长时再增加其长度,对路基总沉降影响不明显,因此,短桩桩长可根据承载力要求的临界桩长来设计.      

临河地铁车站深基坑变形规律研究

针对合肥市轨道交通l号线及规划2号线中的某车站深基坑,基于有限元Plaxis分析软件,采用硬化土模型,对其进行了分步开挖数值模拟.研究了不同临河距离下深基坑开挖对围护结构和地表变形影响规律,并探讨了临河距离对深基坑两侧非对称变形的影响.研究结果显示:当深基坑临河距离较小时,临河侧地表出现较大隆起变形,另一侧为沉降变形,...     

考虑盾构下穿施工影响的桩板结构参数优化研究

为研究盾构隧道施工扰动对上跨桩板结构的影响,以厦门地铁4号线浅埋盾构开挖段为背景,利用数值方法建立软土地层中盾构动态开挖模型,结合现场实测,总结了桩板结构各部件在盾构扰动作用下的变形响应,进一步分析了结构参数优化在抵抗扰动变形方面的效果.结果表明:桩身水平变形随盾构开挖逐渐增大,刀盘驶过目标桩1.0D时达到最大值,随后...     

浅基坑开挖对既有车站的安全影响分析

针对基坑开挖引起土体自重应力卸载,进而导致周边土体应力结构发生变化,使既有车站结构受力发生变化,从而改变既有车站安全性问题,采用midas GTS数值模拟和现场监测的研究方法,建立浅基坑和既有车站二维有限元计算模型,并结合现场对边坡竖向位移、水平位移、地表沉降、既有地铁结构水平位移、竖向位移的监测数据,分析现场安全控制情况。结果表明：在浅基坑分三层开挖,并及时控制边坡稳定的前提下,既有车站竖向位移为4.01 mm,水平位移为0.335 mm,均小于地铁安全控制标准20 mm,确认既有地铁结构安全可控。     

深大基坑开挖对邻近地铁车站影响研究

在运营地铁车站周边进行基坑开挖,无疑会对车站结构的变形产生影响．为确保邻近地铁车站的正常运营,运用PLAXIS软件建立平面数值分析模型模拟实际基坑开挖过程,研究了世博轴深大基坑工程开挖对邻近耀华路地铁车站水平、竖直及总变形的影响,并分析了不同基坑连续墙位移下运营车站的变形情况．计算结果表明,在基坑开挖过程中,运营车站竖向隆起量先增加后减少,而水平变形不断增加．运营车站竖向、水平变形的最大值均与基坑连续墙侧向变形最大值呈线性关系．     

高路堤灰土挤密桩加固效果分析

以高速公路湿陷性黄土地基高填方路堤施工为研究背景,根据施工现场地质情况制定灰土挤密桩加固方案,采用有限元软件进行数值模拟分析,并结合施工现场沉降监测结果进行分析。结果表明,随着压实度增加,各区间分层压缩量随之下降,且加固后沉降量明显下降。采用灰土挤密桩加固后,高路堤地基沉降逐步稳定,路堤顶面沉降速率明显下降,说明加固后路堤稳定性得到了有效提升,达到了预期效果。     

卵石地层基坑开挖对邻近建筑物影响研究

依托成都市郫都区太清路综合管廊项目及其所涉及的邻近建筑物,基于对德源输变电站现场沉降监测,采用数值模拟的方式,将数值模拟与实际监测对比分析,通过对比数据开展周围地表建筑物的影响分区模拟,模拟数值分析基坑开挖对邻近建筑的影响范围,并对不同影响范围内的建筑物提供应对措施。研究表明：在卵石地层的既有建筑物受基坑开挖时,强影响区为小于等于0.75倍的基坑深度,并对位于强影响区内的建筑物提出加固措施,弱影响区为0.75倍的基坑深度至2倍的基坑深度,无影响区为大于等于2倍的基坑深度。     

多节旋挖挤扩灌注桩的竖向荷载现场试验研究

结合工程实例,对试桩设计、施工与静载试验概况进行了介绍,并桩身应变测试元件埋设与原理,最后对竖向荷载抗压承载力机理进行了分析。     

南昌河流阶地内地铁车站基坑变形研究

对南昌地铁1～4号线车站基坑地层条件和支护结构进行统计分析,将赣江河流阶地分为典型的Ⅰ类(上覆约20 m厚河流沉积层、高地下水位)和Ⅱ类(约30 m厚河流沉积层、低地下水位)二元结构地层及相应的支护体系.然后,对Ⅰ类地层中地铁2号线丁公路南站和1号线珠江路站、Ⅱ类地层中的3号线振兴大道站分别开展基坑支护结构变形和地面沉...     

复杂地层内地铁联络通道冻结施工冻胀控制研究

针对地铁联络通道冻结施工时常面临的冻胀过大且冻胀率较难测定的施工难题,依托杭州某复杂地层内越江隧道联络通道冻结施工实例,采用数值分析不同假定冻胀率对冻土体内力和主隧道变形的影响,通过冻土体内力变化制定出冻土体的临界冻胀率,同时对主隧道竖向变形进行监测,并结合主隧道计算竖向变形反馈出实际冻胀率,最后根据实际冻胀率和临界冻...