顶管施工中地面沉降影响因素及测量数据分析

内蒙古呼和浩特市盛乐现代服务业集聚区电力隧道项目共设有7处顶管,顶管总长540m。采用顶管施工下穿既有城市道路时,电力隧道周围土体应力释放会导致地层变形和路面沉降,当路面沉降量达到一定程度时会危及行车及地下管线安全。因此地面沉降监测是顶管施工过程中的一项重要工作。本文着重分析了大断面电力隧道顶管施工过程中地面沉降影响因素以及地面沉降特征规律,论述了地面沉降监测原则及要求,分析了地面沉降测量数据。     

矩形顶管上穿地铁隧道及其特殊接收结构施工技术

针对某大断面顶管通道施工过程对既有地铁隧道的影响,顶管接收井不具备设置条件等特点,该文通过三维有限元分析了顶管穿越既有隧道对其的影响,提出了相应的施工技术措施,并设计了非常规顶管接收结构,提出了顶管通道施工方案,以用于指导实际施工。     

开挖与回填过程中隧道受力和承载拱效应研究

为研究开挖和回填过程中既有隧道受力变化及其与承载拱之间的联系,设计模型试验,通过考察开挖与回填过程中既有隧道的位移、内力及围岩压力,得到隧道受力变化规律,并对隧道受力与承载拱之间的联系进行分析。结果表明: 1)既有隧道上方开挖过程中由于承载拱的存在,会使隧道经历无影响、弱影响、强影响3 个阶段,但既有隧道上方回填过程中不会产生承载拱,填方对隧道的影响基本呈线性增加,隧道处于持续受影响状态; 2)回填后的结构受力普遍大于相同覆土高度下开挖后的结构受力,且拱顶和仰拱相对其他部位受影响较大,易因内侧受拉出现裂纹; 3)承载拱的产生与否主要取决于一定埋深隧道围岩应力状态是否经历三向应力-二向应力转变的历程,隧洞开挖时围岩应力的转移和重分布导致了承载拱的产生。     

新建车行横通道对既有隧道结构的影响研究

对既有隧道结构的改造将引起原隧道衬砌结构与围岩的应力重分布,改变其受力状态。针对新建车行横通道对既有隧道结构的影响,以某高速公路新建复线隧道与既有隧道间车行横通道建设为例,采用三维有限元进行数值模拟研究,分析新建横通道施工过程中既有隧道结构与围岩的受力和变形特性。研究结果表明:新建横通道破坏了原隧道围岩的成拱效应,导致接口处衬砌应力集中,但影响范围局限在2倍横通道跨径距离内。该研究成果可供类似工程参考。     

大直径浅埋顶管隧道邻近桥桩施工安全控制技术研究

以某顶管隧道工程为背景,基于Abaqus软件建立三维有限元计算模型,研究大直径浅埋顶管隧道邻近桥桩施工对道路路面及桥梁桩基变形受力的影响,并研究袖阀管地表注浆加固与桥桩加固措施对路面沉降及桥梁变形的控制效果,结合现场实测数据分析加固措施的有效性。研究结果表明,顶管隧道施工对桥梁桩基变形及受力影响较大,施工引起桩基向隧道发生侧移,且桩身上部位移要大于下部位移,靠近隧道的桩基易产生较大的侧移与桩身拉应力;未采取辅助措施下隧道施工引起的路面沉降、桥梁桩基变形及应力远超过规范允许值,危及道路及桥梁结构的安全,需采取有效的施工安全控制措施。研究成果可为类似工程施工安全控制提供一定的理论借鉴。     

新隧道爆破开挖对既有隧道的影响评价

随着城市地铁、公路隧道等地下工程数量越来越多,如何评价既有隧道的受影响程度是新隧道建设考虑的前提之一。本文首先建立了静力模型模拟既有隧道衬砌的现有受力状态;其次分析了新隧道开挖时引起既有隧道的衬砌应力重分布;然后建立了动力模型分析新隧道爆破时应力波在既有隧道二次衬砌中引起的应力状态;随后将静力模型和动力模型中隧道衬砌的应力进行矢量叠加,评判新隧道爆破开挖对既有隧道的影响。如果爆破振速或任一阶段应力值超出既有隧道衬砌的强度值,则需对新隧道施工采取必要的控制措施,从而保证既有隧道的安全。该评价方法对同类工程具有参考价值。     

大口径曲线顶管关键施工技术

随着我们国家城市基础设施建设越来越完善,大口径曲线顶管在地下管线工程中的使用日益频繁,针对大口径曲线顶管关键施工技术的研究也越来越多,结合潘广路～逸仙路电力隧道工程一标工程实际的施工情况,简述DN3500大口径曲线顶管施工过程中进出洞、穿越河道与地铁、长距离顶进、曲线线形控制等几项关键施工技术,有关经验可供相关专业人员参考。     

隧道施工对地下管线的影响规律研究

城区地下空间管线交杂,既有管线下进行隧道建设时,既要考虑施工对地表及周边环境的影响,又要考虑对地下管线正常营运的影响,文中对地下管线不同直径、材料、埋深度管线与隧道的接近距离、岩土参数5个因素及其4种水平进行正交试验设计,利用ANSYS有限元软件建立管线、土体及隧道衬砌结构为一体的三维计算模型,通过模拟计算得到16组参数组合下地下管线的最大等效应力和最大等效竖直位移,通过分析这两个指标,得到城市浅埋暗挖法隧道施工对既有地下管线的影响规律.     

双顶管施工下穿既有电力方涵的安全影响分析

为了减少对地下构筑物安全的影响,非开挖的管线施工方式已成为市政给排水管道的最佳施工方案之一.依托南昌市某新建道路排水工程,通过有限元数值模拟分析,分析了双顶管施工对上部既有电力方涵结构的影响.研究结果表明:双顶管同时并行施工和单一先后施工对既有结构沉降的影响有着差异,且双顶管同时并行施工产生的影响更大.在实际工程中,因为工期等综合因素,也可采用双顶管施工,但是需加强施工期间对于既有构筑物结构沉降的监测,并做好相关的保护措施.     

不同双线盾构隧道施工工况对既有管线影响的数值模拟研究

运用大型有限元分析软件ABAQUS对双线盾构隧道下穿管线的施工过程进行了数值模拟,分析了四种不同施工工况对既有管线的影响,得到了双线盾构隧道下穿管线时比较理想的施工工况以及一些对实际工程有益的结论。     

过街通道近距离上穿既有地铁区间隧道的数值分析

随着城市轨道交通网络的快速发展,地下空间的开发利用规模不断扩大,地下工程的设计施工受到广泛关注。以深圳某过街通道上穿既有地铁区间隧道工程为背景,介绍了顶管法施工工艺,并应用有限元软件对施工过程进行数值模拟,计算表明顶管法施工导致既有地铁隧道产生较大变形,因此需采用其他辅助加固措施。对加固后的施工工况数值模拟,结果表明既有隧道及地面变形明显变小。     

矩形顶管通道施工对既有地铁区间隧道的影响分析

随着轨道交通在我国各城市的快速发展,后期市政设施建设特别是与地铁区间相关的过街通道建设对地铁影响较大,顶管法作为一种地下工程非开挖管道铺设技术在过节通道建设中得到广泛应用。以顶管通道上穿汇~灵地铁区间隧道为例,通过三维建模分析,研究顶管通道施工各个工况对既有区间隧道的影响。根据计算结果提出可行的工程建议,对后续类似工程具有借鉴意义。     

隧道爆破对小近距既有病害隧道的影响及控制

以史家山2号隧道为工程背景,分析爆破施工对近距既有病害隧道的影响.采用现场检测与监测手段,施工前对既有病害隧道进行现场检测来评估其安全状况,施工过程中监测既有隧道的爆破振速,确定施工过程中既有隧道的安全状态.针对监测结果,提出爆破安全控制技术和措施,减小新建隧道对于近距既有隧道的影响.     

超浅下穿铁路顶管工程施工技术研究

近年来跨越既有铁路的管线工程逐年增加,顶管施工无疑是目前最佳的方法,而保证顶管施工过程中铁路通行安全是重中之重。本文叙述的超浅顶管施工技术,经过了项目实际应用,能够最大限度保证铁路安全运营。本文主要分析了该项目在超浅顶管施工中采取的技术措施以及得到的一些经验总结。     

郑州地铁4号线商都路站1号地下通道矩形顶管施工过程数值模拟与现场监测

为研究顶管施工对既有污水管道的影响,以郑州市轨道交通4号线商都路站1号大尺寸矩形顶管工程为背景,基于剑桥模型,建立矩形顶管工程施工的有限元分析模型,研究顶管顶进过程中顶管施工影响范围内典型纵断面和横断面的地表沉降变化规律。计算结果表明:1)对于浅埋顶管,顶管施工对地表的变形影响整体表现为沉降; 2)顶管机侧摩阻力、顶推力共同作用会造成地表短时间隆起,隆起范围为开挖断面后15～30 m; 3)污水管道主要影响隧道侧边上部范围土体水平应力的分布,对隧道深度范围内侧边土体水平应力的影响可以忽略不计,但是大大减小了污水管与管节之间土体竖向应力,减小幅度达到100 k Pa。     

盾构施工对既有火车站路基的应力与变形分析

盾构法是城市地铁区间隧道施工的一种重要方法,在盾构法隧道施工过程中,经常要从地上既有建筑物附近或底下穿越。文章以盾构隧道近距离穿越既有广州火车站为例,采用RFPA^20数值模拟技术,分析了盾构隧道施工过程中火车站铁路路基的应力及变形变化规律,定量分析隧洞对火车站沿线铁路的扰动影响程度,为施工方案的制定实施提供一定的理论依据。     

圆砾地层顶管上跨既有运营地铁施工安全风险分析及控制研究

随着城市地下排水管线改造项目的不断增多,越来越多的排水管道将不可避免地上跨既有运营地铁线,如何合理评价在运营线上开挖卸载施工对既有运营线的影响,确保既有线的安全运营十分重要。该文以长沙湘府路快速化改造工程排水管顶管上跨既有轨道交通一号线为研究背景,基于数值仿真明确了轨道交通一号线两条隧道、地铁施工临时加固区、顶管工作井等相对位置关系,并采用三维数值分析对典型工况下顶管施工对既有线的影响进行了安全评估。结果表明:典型工况下管片位移量均小于5mm的位移限值,安全系数均大于规范要求;管片最大位移量为3.19mm,地层最大位移量为0.15mm,抗压安全系数最小值为18.39,抗弯安全系数最小值为4.86。但综合考虑顶管推进区域在地铁施工临时加固区且施工隧道埋深相对较浅,施工过程和现场地层条件的诸多不确定性,建议采用钻机等影响范围较小的机械方式对地铁施工临时加固区混凝土障碍物进行清除,且需合理控制顶进速度。     

隧道下穿引起地下管线竖向位移的计算方法研究

为建立盾构隧道正交下穿施工引起的管线变形计算理论,将既有管线视为连续长梁,结合横观各向同性条件下的小孔扩张理论,导出管线在下穿盾构隧道施工作用下的竖向位移计算式。结合工程实例对该计算方法进行算例验证,并在此基础上定量分析管线竖向位移与各向异性参数、隧道外径、净距、管线抗弯刚度等因素的关系。结果表明： 1)管线最大竖向位移发生在下穿正交点处; 2)各向异性参数越大,对管线竖向位移的影响越显著; 3)净距在某一范围内时,管线竖向位移对其变化较敏感,超过此范围后管线竖向位移基本无变化; 4)盾构隧道外径、管线抗弯刚度对既有管线竖向位移也有一定的影响。     

长距离深槽大口径沉管运营期排水受力分析

整体沉管施工是城市长距离引水工程中一种较为常见的施工方法,运营阶段的排水过程会引起管线结构受力变形的变化,为维修人员和管线带来一定的安全隐患。本文以南宁市邕江引水工程为依托,采用有限元分析方法研究了管线在排水过程中受力变形的变化。研究结果表明,管内水头高于管顶标高时,管中心未产生竖向位移,当管内水头降低至管顶标高时,管线开始出现上浮趋势。在内外水压作用下沉管管壁呈受压状态,且随着管内水压的降低管壁压应力有明显增加,排水过程中管线的应力满足设计要求。     

顶管近距离上跨运营隧道施工变形实测结果分析

通过对深圳某大断面顶管近距离上跨运营地铁盾构隧道施工过程引起顶管下部盾构隧道不同监测断面竖向变形实测值进行研究分析,同时结合施工过程中采取的变形控制措施进行了分析。对浅覆土大断面顶管顶进过程中地表变形规律及控制措施进行了研究,发现浅埋大断面顶管施工会引起下部盾构隧道产生隆起变形,变形主要集中在顶管施工区域约3倍顶管宽度范围内。顶管外注浆及管内配重对控制隆起变形快速发展有较好的作用。