地铁盾构隧道下穿重力式墩桥施工措施及影响分析

以成都地铁1号线下穿府南河、万福桥工程为背景,通过有限元数值模拟,选取地铁隧道与万福桥1号桥墩沿河道方向横剖面为研究断面,比照分析加固前后盾构穿越的影响规律。研究表明:桥梁向隧道开挖一侧产生变形,其结构水平变形较小,竖向变形较大。采取了超前加固穿越区域土体、增大注浆量、降低河水等施工控制措施,效果明显,土体沉降得到了有效控制。     

西安地铁2号线面临的技术挑战（地裂缝）

西安地铁2号线是西安的第一条地铁线路,它穿过了13条地裂缝中的10条,西安地裂缝是在西安正断层纽的基础上发育起来的,地裂缝的变形具有不可抗拒性和巨大的破坏性,会给隧道结构带来致命的危害,地裂缝引起的隧道结构破坏模式有两种：拉张一挤压破坏型和直接剪断破坏型。通过分析地裂缝的活动特征,估算出2号线沿线地裂缝的最大垂直位移量及百年变形量,分别阐述明挖法、浅埋暗挖法的结构处理方案,地裂缝处理的接头方案,地裂缝处的结构防水等技术措施。     

穿越多断层破碎带隧道自适应结构走滑错动特性研究

在活动断裂构造带地区,断层运动往往是沿断层带发生,自活动盘到破碎带错动位移表现出逐级传递的特征,因此穿越活动断裂带的隧道结构应力、变形特征也受到断层错动形式的影响。依托西部高烈度区某穿越大型活动断裂带的公路隧道工程,通过数值模拟分析穿越多断层隧道结构在断层多级走滑错动下的位移、应力响应规律,得出隧道结构纵向基于多断层蠕滑错动的影响分区;建立基于柔性初支、刚性二衬和节段铰接的穿越蠕滑断层隧道自适应结构,探究在错动区和缓冲区内设置隧道自适应结构的抗错性能。研究表明：隧道围岩性质的差异是影响穿越断层破碎带隧道结构变形和应力的最重要因素,隧道自适应结构在蠕滑错动过程中,柔性初支能够吸收部分围岩传递至隧道结构的变形,柔性接头的剪切变形和衬砌节段的刚性转动能够承担较大的位错,随着隧道衬砌节段长度的减小、接头数量的增加,各个接头的剪切变形角和衬砌节段偏转角都将减小,大幅提升结构的抗错安全性。     

北京地铁16号线区间隧道下穿4号线施工变形模拟分析与控制

以北京地铁16号线下穿4号线为工程背景,通过数值计算及现场监测研究城市地铁隧道中新旧地铁间的穿越施工的相互影响,并对既有地铁变形进行了安全评估。研究结果表明:既有隧道沉降计算值与实测值吻合较好且变化规律一致;隧道穿越施工导致的既有隧道沉降最大值发生在新建隧道的正上方,既有隧道最终累计沉降曲线呈W形;既有区间隧道结构内力变化较小,满足结构承载能力要求;既有区间隧道上下行结构最大累计水平位移变化量分别为0.35,0.39 mm,水平位移均未达到预警值。根据隧道变形的安全性评价提出了相应的施工防控措施,为类似双线盾构隧道下穿既有隧道的变形影响提供借鉴。     

超大直径盾构穿越既有隧道的监护技术及运营组织

随着城市地下空间的利用率不断提高,新建隧道在穿越既有运营隧道时,对其产生的施工扰动不可避免,同时势必会增加地铁监护的难度.如何更好地从施工技术、保障方案、应对措施等角度,减小盾构穿越施工引起的运营隧道变形影响,对地下空间建设和运营有着重要意义.针对北横通道超大直径盾构下穿上海轨道交通11号线区间隧道的工程,结合穿越准备、穿越过程等节点,从风险分析、穿越方案、应对策略及控制标准等监护技术和运营组织出发,以控制既有运营隧道的结构变形以及确保地铁的运营安全.     

上海市轨道交通9号线盾构上穿1号线影响分析

上海市轨道交通9号线盾构在推进至衡山路天平路附近时,上穿运营中的轨道交通1号线.两线隧道之间的最小垂直净距仅约1.1 m,而覆土厚度只有4.25 m.9号线穿越施工一方面必须严格控制地面隆起或沉降,另一方面还必须控制运营中的1号线隧道的上浮和变形情况.利用ANSYS软件对该穿越工况进行了三维仿真,分析了9号线隧道穿越施工对1号线的影响及施工过程中的地表变形;同时提出了相应的技术措施,如设置抗浮板,严格控制盾构的设定平衡压力、注浆量、注浆压力、出土量等参数,进行同步注浆和二次注浆,实施信息化施工等.     

活动断裂带地区地铁新型轨道结构动力响应研究

断裂带是一种地区性的灾害地质,断层粘滑错动是地震造成跨断层隧道结构严重破坏的主要因素。乌鲁木齐九家湾断层组中的第3条断层与地铁1号线交角约71°,三向变形,预计百年垂直最大错位量约650 mm。目前国内外常用的整体道床结构设计最大调高量一般不超过60 mm,高低和水平调整量有限,无法适应1号线活动断层的变形量。对乌鲁木齐新型轨道结构进行研究,利用有限元软件ABAQUS建立车辆-轨道-隧道有限元模型,分析新型轨道结构的动力响应特性,基于仿真结果推荐新型固化道床弹性模量取值为500 MPa,可满足乌鲁木齐地铁1号线安全运营和乘客舒适性要求。     

盾构隧道穿越河道施工对桥梁基础的影响分析

某市地铁1号线盾构隧道近距离穿越一座跨河桥梁,隧道近距离施工可能引起地层发生变形,导致既有桥梁桩基产生附加内力和变形,影响既有桥梁结构的正常使用.采用 ANSYS有限元方法建立三维非线性模型对盾构穿越河道施工进行动态模拟,并从地表沉降形态、桥梁桩基的位移和倾斜变化等方面进行了分析.计算结果表明,地铁一号线过河段施工会导致地表和桩基产生一定沉降,桩基还会产生倾斜,但管片的轴力和弯矩均在合理的范围内,能确保桥梁整体安全性.     

盾构近距离上跨既有线风险评估研究

为研究城市轨道交通隧道间近距离穿越工况风险,以青岛地铁6号线峨—富区间盾构隧道上跨既有1号线峨—石区间隧道工程为例,该工程具有超浅埋、上软下硬地层、近距离上跨既有线等工程特点,通过有限元计算分析峨—富区间盾构施工对峨—石区间隧道结构变形影响,提出盾构施工风险管控对策,并在实际施工过程中实时比对计算结果。研究表明：峨—富区间盾构施工过程中,峨—石区间隧道结构变形较小,采取地层预加固、试验段先行、自动化监测综合控制对策,盾构上跨顺利通过,过程中峨—石区间隧道结构各项位移值均为正常,最大位移值约为1 mm,为计算值的1.5倍。此研究成果可为今后类似工程提供参考。     

新建地铁隧道下穿既有地铁施工技术

北京地铁10号线国贸-双井站区间暗挖隧道施工下穿既有地铁1号线,既有线地铁结构的安全度已达临界状态,施工不能中断行车运营。为有效控制新线施工开挖引起的地层变化对既有结构位移和变形的影响,对既有线采用袖阀管注浆、WSS工法加固的措施,详细介绍新建10号线初支顶部与既有1号线初支仰拱零距离密贴、刚性支护紧贴1号线底板进行下部隧道施工的作业要点和技术措施,以确保施工安全和既有地铁的正常运营。实践证明,该工程首次采用密贴既有结构底板的形式穿越既有地铁隧道,对城市地下工程施工具有一定的指导意义。     

活动断层区域城市轨道交通轨道系统设计方案研究

针对乌鲁木齐城市轨道交通1号线穿越的活动断层特点,提出一种综合无砟轨道稳定性好、便于日常巡检和紧急情况下乘客疏散以及有砟轨道便于调整等优点的新型轨道结构设计方案;基于有限元分析方法,评估设计方案的破坏形态;研究活动断层错位时轨道结构的调整、修复方案。结果表明:新型轨道结构设计方案能够满足设计意图,在基底发生空间大变形时能够按设计的破坏形态破坏,且能够满足在活动断层发生瞬时空间大变形破坏后轨道结构可以快速、便捷修复的要求。     

乌鲁木齐地铁活动断层段架空刚性接触网关键技术研究

地铁线路穿越的活动断层作为一种特殊地质灾害严重威胁接触网设备安全甚至地铁的安全可靠运行。总结分析活动断层分布特征、隧道结构的技术方案和处理措施,研究提出适应活动断层特征的架空刚性接触网技术原则、独立匹配锚段及悬挂布置技术,提出分段可调垂直悬挂技术,并对结构进行有限元分析和试验验证。研究成果率先应用于乌鲁木齐地铁1号线架空刚性接触网工程。     

新建车站盖挖逆作法施工对既有车站的变形影响分析

以深圳市新建轨道交通7号线福民站工程为例,研究采用盖挖逆作法进行新建车站施工对既有4号线福民站结构变形的影响规律。通过三维数值模拟分析,揭示了既有4号线福民站受新建7号线福民站施工全过程影响的动态变形规律,为施工过程中既有车站结构变形发展预测和设计方案实时调整提供理论支撑;结合施工过程中实时动态监测资料,结果表明,数值模拟分析的既有车站沉降与实际监测成果吻合,也验证了盖挖逆作法施工的合理性,并为优化地层加固方案的决策提供了依据。     

适应活动断层的地铁架空刚性接触网悬挂结构研究

活动断层是伴随地震发生的一种地质灾害,穿越地铁线路的活动断层是地铁建设中的首要技术难题。活动断层的活动对地铁架空刚性接触网悬挂结构产生严重威胁,进而影响到地铁的安全运营。为此,在研究活动断层活动特征及隧道结构处理措施的基础上,提出适应活动断层的架空刚性接触网安装要求的垂直悬挂结构及安装调整方案,并进行有限元分析和试验验证。该研究成果已在乌鲁木齐地铁一号线的建设中得到应用。     

佛山地铁魁奇路地下换乘站抗震性能分析

以佛山地铁魁奇路站实际工程为背景,对地下车站进行了结构抗震性能分析。以反应位移法建立了地铁车站二维结构计算模型,求解了地下车站受地震荷载作用下响应结果,并与静力法计算结果进行了对比,以研究地铁车站在地震作用下的内力变化规律。基于Midas GTS NX软件,应用非线性时程分析法,建立了结构和周围土层为一体的整体计算模型,通过模态分析求解了结构体系各阶的自振频率和各阶振型;模拟了地下结构在地震荷载下的动态特性,揭示了地铁车站在地震作用下的位移时程反应及结构整体变形状况。     

桩锚-土钉复合支护在基坑临近桥墩防护中的应用

以乌鲁木齐轨道交通2号线高铁站基坑支护方案变更为背景,梳理桩锚-土钉复合支护的受力机理和特点。运用PLAXIS分析基坑开挖周边土体变形和临近桥墩的侧移情况,定量给出桩锚-土钉复合支护的经济性分析。工程实测数据表明,桩锚-土钉复合支护可有效控制基坑侧向变形,实现对临近桥墩桩基础的保护。相对于传统围护-内支撑形式,桩锚-土钉复合支护造价低廉、可节省大量工程投资,经济效益显著。     

FTGS轨道电路继电器监测方案探究

针对广州地铁1号线FTG S轨道电路出现粉红光带或红光带故障情况,分析轨道电路继电器引起故障的原因,描述一种轨道电路继电器监测方案,给出了设计原理和实现方法。     

京张高铁清河站深基坑支护结构设计

京张高铁清河站基坑邻近地铁13号线,最近处仅5. 6 m,基坑深度达17. 5 m,需要设计安全合理的支护结构,保证既有地铁13号线的运营安全。建立"基坑支护结构+土体+13号线结构"的三维模型,对13号线地铁结构的安全性进行评估,提出满足地铁运营安全的基坑支护结构的变形标准,改进支护结构的设计方案,基坑实施阶段的变形监测结果验证了此数值分析方法的理论可靠性。     

地铁区间盾构管片收敛位移控制标准研究

结合杭州地铁1号线某区间工程,为确保区间隧道施工和运行期的安全,采用理论分析和数值模拟的研究方法,对管片变形的安全评价方法进行研究,利用收敛位移量测数据,采用智能反演分析方法得到管片作用荷载,结合梁-弹簧模型进行有限元计算,得到管片的内力(弯矩)值。最终基于管片结构极限状态下的变形量,提出以收敛位移作为管片安全评价的新判据,并给出了管片收敛位移的控制标准。