隧道密贴下穿地铁车站结构变形数值分析

本文以北京某双矩形区间隧道密贴下穿既有地铁车站工程为背景,利用三维有限差分计算软件FLAC 3D对暗挖隧道动态施工过程进行了数值仿真模拟。并对暗挖隧道周围采取预注浆加固既有车站下方土体和在暗挖隧道与既有车站间设置千斤顶,分级施加顶力工法进行了比较。得到预注浆工法下既有车站最大沉降量为6.97 mm,而千斤顶工法下既有车站最大沉降量只有2.36 mm,千斤顶工法为优先考虑的工法。最后给出了千斤顶工法下既有车站轨道结构典型的双峰形态沉降槽,从而为密贴穿越地铁工程的设计与施工提供了有益参考。     

装配式预制管廊生产工艺研究

综合管廊是目前世界上比较先进的基础设施管网布置形式,是充分利用地下空间的有效手段,综合管廊建设已列入国家十三五规划中的重点基础设施投资建设项目。施工工法现浇与预制相比,预制混凝土涵管装配化施工更具有质量保证、缩短工期、降低成本、节能环保等较为显著的优势。玉虹路综合管廊为单箱三室结构,为大断面尺寸管廊,采用卧式模具生产时对工艺、工装设备都提出了更高的要求。基于工程实例对大断面尺寸综合管廊的生产方式、灌注工艺、养护工艺、张拉工艺、安装工艺等进行研究,使其制造过程和成品尺寸满足相关标准规范的要求。     

地铁明挖车站与城市综合管廊共建施工方法探索

地铁明挖车站与城市综合管廊共建既可最大限度地利用城市地下空间,又可节省工程投资。文章以深圳地铁16号线六联村站建设工程为例,对地铁车站明挖附属结构上跨综合管廊的规划建设予以详细描述及分析,探讨地铁明挖车站与综合管廊共建的开挖方式、结构共用方式等,以期为后续类似工程提供参考和借鉴。     

粉细砂层明挖地铁车站与管廊同步施工技术

以石家庄地铁1号线矩形三舱综合管廊十字下穿天元湖站工程项目为背景,针对其地处粉细砂层,分析了该项目的重难点;介绍了明挖地铁车站与管廊的同步施工总体方案、基坑开挖与支护、主体结构施工;阐述了车站与管廊同步施工工程对策、车站与管廊相互影响及避免相互扰动的措施。施工监测表明,基坑围护桩及管廊坡顶的水平位移、竖向位移、地表沉降等各项数据均在设计容许范围内,未出现涌土、流沙、管涌等现象。这说明本工程采取的车站与管廊同步施工技术是成功的,可为今后类似工程提供经验。     

新建隧道密贴下穿既有地铁车站风险控制

新建地铁隧道密贴下穿既有地铁车站工程风险大,容易引起地铁车站产生较大变形,需要对此类工程施工风险控制进行深入研究。以某城市地铁新建隧道密贴下穿既有车站工程为实例,采用ANSYS有限元软件建立数值模拟分析,剖析各种风险控制措施对既有车站变形的控制情况以及既有车站的变形规律,为类似工程提供参考依据。     

变位分配原理在地铁密贴穿越工程中的应用

北京新建地铁10号线车站密贴下穿既有1号线车站为北京市目前最大规模的密贴穿越工程,为保障既有线正常运行,要求下穿站施工引起的既有站满足沉降量小于3mm。结合平顶直墙CRD+多重预顶撑施工工艺,依据变位分配原理及数值计算结果,分析既有车站结构的变形特点及沉降规律,并以此制定了既有车站结构的分步变位控制标准;采用自动化与人工监测相结合的方式,将控制标准根据施工步序分解使用,分阶段控制工程自身及既有公主坟站的变形;对比分析计算值与实测值,实测值略大于计算值,但两者的沉降分布曲线大体一致,且各测点最终累计沉降值均满足3mm沉降控制指标。分析结果表明,变位分配控制原理在地铁密贴穿越工程,尤其是沉降控制标准严格的穿越工程中具有较高实用性,可为以后类似工程提供技术支持。     

强震作用下密贴交叉组合地铁车站三维地震动响应分析

基于FLAC3D有限差分软件,建立密贴交叉组合地铁地下车站结构的三维计算模型,研究强震作用下密贴交叉组合地铁地下车站结构的三维非线性地震反应特性,并与单一浅彬深埋地铁地下车站结构的地震反应特性进行比较。研究结果表明：密贴交叉组合车站结构中,由于上下层车站相互作用影响,对上下层车站的相对水平位移均具有放大作用;上层车站的加速度放大系数小于浅埋车站,而下层车站的加速度放大系数略比深埋车站的大,且变化率较大的部位均发生在密贴交叉部位;下层车站的存在,时上层车站结构的应力有一定的消弱作用,但是由于两车站结构相互作用影响,在两车站交叉部位出现应力集中,致使交叉部位应力出现明显的放大效应。     

地铁与地下综合管廊统筹协调问题探讨

以郑州市轨道交通8号线工程为例,全面梳理地铁与综合管廊的空间关系,并按建设时序进行分类,深入研究各种条件下处理地铁与管廊工程的协调方案,从地铁区间、车站附属以及车站主体3个方面提出综合利用城市地下空间可实施的解决方案。综合管廊与地铁区间相交时,地铁设计在纵向上加大埋深;与车站附属相交时,根据建设时序选择双方上下层关系;与车站主体相交时,根据建设时序选择合建或者绕避,可为类似工程提供借鉴思路。     

近接既有地铁结构施作超宽明挖基坑的围护结构设计

16号线丰台南路站采用明挖法施工,与9号线已建成丰台南路车站密贴施工。先期施工段围护结构设计时解决以下问题:合建段基坑开挖及16号线车站结构建成后,对既有9号线车站结构受力影响;基坑围护结构非对称受力计算方法及计算模型研究;超长长度,大规格钢支撑受力,整体稳定计算;大规格钢支撑连接接头、钢围檩构造、围檩与围护桩连接的支撑节点等设计;施工监测中,结合支撑受力特点,增加钢支撑挠度监测,确定监测方法、频率、变形控制指标等研究。基坑施工周边建筑物的环境风险源保护研究。     

MJS工法在富水砂层隧道密贴下穿既有车站工程中的应用

以某城市富水砂层中新建暗挖法隧道密贴下穿既有车站工程项目为背景,分析了富水砂层中密贴下穿既有车站的关键技术,对几种可行的地层预加固方案进行了分析比选。工程实践表明,首次在富水地层密贴下穿工程中采用的水平M J S工法(全方位高压喷射工法)加固技术,可有效提高土体自稳能力、隔断承压水,减少对既有车站结构的影响。     

城市地下综合管廊开挖方法及设计参数分析

研究目的:为给城市地下综合管廊设计提供参考,本文以成都天府新区汉州路北段地下综合管廊工程为背景,运用现场调查和数值分析方法,对不同开挖方案的基坑稳定性进行对比研究,并在此基础上给出合理的支护建议。研究结论:(1)成都天府新区地下综合管廊位于成都平原南部边缘,地层为第四系人工填土、洪坡积层和砂泥岩互层,汉州路北段长1 390. 88 m,设计三种舱类;(2)汉州路北段管廊基坑最大开挖深度为9. 3 m,位置为K 0+40,管廊类型为两舱管廊,截面尺寸为7. 6 m×3. 8 m,宜采用两级放坡方式开挖,下级边坡高度5～6 m时整体稳定性最好,黏土区最优放坡坡率为1∶1. 5,全风化基岩区为1∶0. 75,中风化基岩区为1∶0. 3;(3)对于局部工程区不满足放坡条件者,建议采用锚杆支护,锚杆长度4～6 m、间距1～2 m可取得良好的支护效果;(4)本研究成果可为现代城市地下综合管廊的工程设计提供理论指导。     

城市地下综合管廊与地铁车站出地面口部整合设计研究

结合城市发展中对地下空间集约化利用和改善地面景观环境的要求,在推进城市地下综合管廊与地铁同步建设的过程中,有必要实现综合管廊节点与地铁车站出地面口部整合设计。整合设计避免地下空间利用出现矛盾和相互干扰,有利于美化城市景观、增强城市地下空间利用率,促进城市集约高效和转型发展,提高城市综合承载能力和城镇化发展质量。首先梳理综合管廊节点、地铁车站附属设施分类,根据分类将管廊节点与地铁车站附属设施进行组合。通过分析各口部功能,初步得出48种口部组合方式。在统筹考虑组合方式对通风功能及人员进出功能影响的基础上,最终提出4类、共14种整合思路,并结合具体案例分析整合优势。研究成果能够为后续类似工程设计提供一定的参考和借鉴。     

结合地铁建设同步实施地下综合管廊的研究

结合宁波市鄞县大道地下综合管廊的工程实例,分析研究了结合地铁建设同步实施地下综合管廊建设的必要性、可行性和适用性。通过分析可以看出:两者结合设计、同步实施必要性强,地铁车站、区间与地下综合管廊结合方案技术可行,并可节省投资,提升效益;结合方案的不同组合可适用于不同现状的城区,适用性广。     

基于BIM技术的地铁车站协同设计及结构计算研究

BIM技术在地铁工程的应用仅局限于三维建模、管道综合和4D施工模拟等方面,在协同设计和结构计算方面尚无成熟的范例和工程经验可供借鉴,因此,研究基于BIM技术的地铁车站协同设计及结构计算具有十分重要的意义。以实际工程为例,采用理论结合实际的方法,研究基于BIM技术的地铁车站建筑结构协同设计方法,采用BIM技术进行地铁车站协同设计;研究基于BIM协同设计模型的地铁车站结构计算模型建模方法,创建地铁车站BIM结构计算模型,并将结构计算模型导入Midas gen,根据工程实际情况完成结构计算分析;研究表明,基于BIM技术进行地铁车站协同设计和结构计算是可行的,研究成果可供采用BIM技术进行实际工程设计时参考。     

西安火车站咽喉区下地铁车站设计与优化研究

为保障西安火车站复杂条件下地铁车站的建设安全,首先开展地铁线路和站位比选,综合考虑建设安全及换乘方便等因素,提出地铁车站优化设计方案,进而讨论地铁车站NTR施工方案,采用数值手段分析不同施工阶段的位移变化规律。结果表明:方案2为最佳线位走向,地铁线路少部分入侵大明宫保护范围,施工规划满足工期要求;地铁车站采用NTR工法进行施工,钢管顶进对应拱顶处地层最大沉降量为-11.3 mm、地表路基沉降量为-9.6 mm,土体分层分步开挖引起拱顶处竖向最大沉降值达到-29 mm、地表路基沉降量为-22.7 mm;针对施工沉降控制难点过程提供对应的沉降控制措施。采用方案2及NTR方案可满足火车站咽喉区下地铁车站的建设安全与工期要求,研究结果可为类似工程的地铁车站设计提供依据。     

建造过程对运营地铁车站结构内力变化影响分析

采用考虑车站建造全过程影响的计算模型对典型地铁车站结构内力随建造过程的变化规律、分布模式及控制弯矩进行分析,并与不考虑建造过程的一次加载模型所得结果进行对比,研究建造过程对车站最终内力及其截面设计的影响。研究结果表明:采用考虑车站结构建造过程的方法时,在基坑开挖阶段,最大弯矩值逐渐增大,其位置逐渐下移;在主体结构回筑阶段,中板以上结构弯矩值增大,最大弯矩值点上移;在运营阶段,结构内力进行略微调整。采用考虑车站结构建造过程的方法时,顶板两端节点处弯矩值较大,且顶板至中板间的侧墙全部处于迎土面受拉状态;中板至底板间的侧墙处于背土面受拉状态;底板弯矩分布呈两端小、中柱附近大的特点。当忽略车站结构建造过程时,车站底板两端弯矩及连续墙负弯矩将远大于该处弯矩承载限值,而连续墙正弯矩偏小;当采用考虑车站结构建造过程的方法时,结构内力趋于合理,且均处于承载力允许范围,但连续墙最大负弯矩较前一方法明显偏小。为了保证结构的整体可靠性,设计中可考虑采用两种计算模型所得结果的包络线进行截面设计,但为了避免这种做法可能导致的过度设计,可以对负弯矩较大处采用调幅设计。     

盾构隧道下穿既有地铁车站施工影响及控制措施研究

以杭州地铁7号线建设三路站—耕文路站区间盾构下穿2号线既有建设三路站为背景,采用数值模拟的方法,研究分析新建地铁车站基坑开挖和新建区间盾构下穿既有车站结构过程中,既有车站结构和盾构隧道的变形趋势及最大沉降区域的分布概况;结合相关工程经验,提出盾构隧道下穿既有车站控制措施。     

冻结暗挖法在地铁车站附属结构中的应用

某地铁车站边上有三组地下高压电缆管廊横跨出入口和风道,下穿管廊段结构采用冻结暗挖法施工。地铁车站附属结构为矩形断面,跨度大,覆土小,与管廊斜交,且所处地层条件差,周边环境复杂。分析了工程技术难点,研究了冻结设计方案及关键施工措施。沿通道结构四周布置水平冻结管,形成强度高、封闭性好的冻结帷幕,兼做挡土和隔水作用,然后对开挖掌子面进行全断面注浆加固,之后采用CRD(交叉中隔壁)工法进行暗挖施工,结构施工完成后采用双液浆进行注浆。最后,采用有限元软件对冻结壁受力及位移进行了计算模拟,验证了设计方案的可行性。     

在既有建筑下修建浅埋暗挖岩石车站的关键技术

在既有建筑下方修建浅埋暗挖岩石车站的工程难度极大,如何保证上部既有建筑的安全和正常使用以及新建工程的安全是设计、施工的难点。以重庆北站(南广场)为例,提出在既有建筑下方修建浅埋暗挖岩石车站的若干关键技术,并通过数值模拟、现场监测进行验证,可为类似工程提供参考。研究结果表明：对大跨度、扁平的单层暗挖车站,在浅埋岩层中近距离下穿建筑物时采用中洞法是合理可行的,通过采取适当的工程措施能避免上部基础产生冲切破坏,有效保护建筑物,中洞结构施工是变形控制的关键工序;对浅埋岩层中的多层多跨地下结构,提出拱柱法的施工方法,解决传统PBA (框—梁—拱)工法应用于岩层时存在的开挖工序多、施工效率低等问题,能有效控制地层及上部建筑变形,其中地下一层结构施工是变形控制的关键工序。该方法对强风化及更好岩层中变形控制严格的地下车站具有重要应用价值。     

地铁车站与综合管廊结合设计研究

研究目的:轨道交通和综合管廊为城市基础设施和地下空间的重要组成部分,为提升城市综合品质及可持续发展,避免城市道路反复开挖、架空线网密集、管线事故频发等问题,从工程经济性、实施安全性、后期使用便利性的角度出发,研究轨道交通工程如何与城市综合管廊结合设计,合理利用地下空间资源,保障建设市政基础设施智慧化和绿色发展水平。研究结论:(1)分析轨道交通与综合管廊建设特点及道路地下空间建设存在的问题,得出结合设计研究的意义;(2)西安幸福林带综合改造工程,从规划布局、道路改造优化、建设综合管廊、预留地铁路径和地下开发空间一体化方面进行研究,解决了地铁过街和地下管线的突出问题,提升了城市地面景观;(3)介绍管线入廊原则,规范了综合管廊建设技术标准;(4)总结出地铁车站与综合管廊结合设计的多种布局模式,对增强地下空间利用效率、提高城市综合承载能力具有参考价值。