浅埋微型顶管隧道模型建立及分析

浅埋微型隧道的覆盖土层对扰动变形十分敏感,对其研究主要停留在施工经验阶段,有必要从理论上对顶管施工引起的土体扰动和地表变形规律进行研究,以便估计施工对周围环境的影响及其危害的程度,从而采取有效的防治措施,避免施工病害发生。以重庆市主城区排水工程南滨路段顶管施工为例,对顶管施工引起的土体扰动和地面变形进行了数值模拟分析,得出不同厚度覆盖土层顶管施工引发的覆土层变形规律。     

顶管下穿高速公路软基段变形监测实例分析

在软土地基下部进行顶管施工,势必会使周围土体产生变形,地面发生沉降。文中以某输水管道工程下穿广佛高速公路软基段的顶管工程为例,在顶管施工过程以及完工后对广佛高速公路路基的地表沉降和水平位移进行跟踪监测,通过分析监测数据,总结顶管施工引起的路基变形规律。     

方形群管施工关键顶推步序对地层变形影响的研究

以南京市建宁西路过江通道江南连接线主线隧道东延工程下穿城墙仪凤门段的管幕结构法方形群管顶进施工为背景,选取施工断面关键节点,采用FLAC 3D数值分析软件,针对方形顶管不同顶推顺序引起的地表沉降规律进行分析。研究结果表明:水平方向上,跳作施工相较于顺序施工引起的地层沉降更小,但沉降数据差别较小,因此在不考虑地层变形而考虑施工便捷性的情况下,推荐顺序施工;竖直方向上,由上向下的施工顺序相较于由下向上的施工顺序产生的地表沉降更小,因此在不考虑顶进设备安装的情况下,推荐由上向下的施工顺序;L形与T形排布位置处的顶管施工中,水平方向上的施工顺序对最终沉降情况影响较小,竖直方向上采用由上向下的施工顺序产生的地层沉降更小。研究成果可为类似顶管工程提供参考。     

地铁车站密贴斜穿既有地铁车站的变形分析

以北京地铁6号线苹果园站密贴斜穿既有地铁1号线苹果园站主体结构为研究对象,采用三维有限元数值分析软件GTS-NX建立地铁车站-既有车站的三维有限元模型,计算分析桩梁拱(pile beam are,PBA)工法动态施工时地表沉降变形发展规律,并对比实测沉降与数值模拟沉降.模拟研究结果表明:采用PBA工法修建地铁车站整个施工阶段,导洞开挖引起的地表沉降为-12.25 mm,占地表总沉降的48.2％,扣拱施工引起的地表沉降为-6.94 mm,占地表总沉降的27.3％,说明导洞开挖、二衬扣拱阶段是控制地表沉降的关键环节;既有车站对地表沉降产生一定的影响.最大实测沉降为-25.89 mm,最大数值模拟沉降为-25.41 mm,实测与数值模拟结果相差小于5％,验证了数值模拟结果的有效性,数值模拟结果较准确地反映实际情况.     

盖挖逆作法基坑开挖对地表沉降的影响及控制措施研究

深圳地铁七号线福民站工程采用盖挖逆作法进行基坑开挖,依托该工程研究新建福民车站 施工对基坑周边地表沉降的影响并提出控制地表沉降措施。采用ABAQUS有限元计算软件对基 坑开挖过程中周边土体地表沉降变形进行精细化数值模拟,结合施工过程中实时动态监测资料, 总结采用盖挖逆作法施工对地表沉降的影响规律,为施工过程中结构变形发展预测和设计方案实 时调整提供理论支撑。结果表明,在福民站基坑盖挖逆作施工过程中,地表最大沉降值随基坑开 挖第一、二次卸、加载的进行而增大,后随第三、四次卸、加载的进行逐步趋于稳定。新建地铁 周边土体地表变形较小,距离基坑从近到远,沉降值逐渐减小直至趋于零,数值模拟及现场监测 的最大沉降值均在预警值10mm之内,保证了周边建筑物的安全性和稳定性,验证了当前设计方 案的可行性。     

土层参数对盾构隧道引起的地表沉降影响分析

土层特性是影响隧道开挖稳定性的重要因素之一,研究土层参数对隧道开挖引起的地表沉降影响规律具有重要意义.以某城市隧道施工为例,采用有限元软件ABAQUS进行数值模拟,将实测数据与数值结果进行分析对比,并对土层参数的影响进行了详细分析,得出以下结论:现场实测地表沉降数据与数值模拟监测到的地表沉降数据均呈现出高斯分布形式,且...     

高架桥桥基与地下车站深基坑近距离施工相互影响分析

基于某地下车站深基坑与高架桥桥基近距离施工难题,利用Midas GTS NX软件,土体采用修正摩尔库伦本构模型,对基坑开挖、桥基施工、支撑拆除以及车站主体结构回筑进行施工全过程数值模拟,分析施工全过程基坑和桥基的相互影响规律,并结合现场实测数据对数值模拟结果进行对比验证。研究发现,基坑开挖阶段,由于土体水平卸荷,基坑变形不断增大,基坑地表最大沉降发生在距基坑边缘约0.4倍基坑宽度处,地连墙最大侧移发生靠近基底处;桥基施工后,基坑地表沉降和地下连续墙侧向位移进一步增加,桥基本身也产生了一定沉降;基坑支撑拆除和车站主体结构回筑阶段,由于围护结构的作用,基坑和桥基的变形增长并不明显。     

不良地质条件下盾构法施工隧道地表沉降规律研究

结合我国某市地铁某标段工程实例,采用数值模拟的方法对该标段不良地质条件下盾构法施工隧道地表沉降规律进行研究。研究结果表明:盾构法施工隧道因其不易受到外界环境的影响,在隧道开挖过程中围岩变形较小,变形区域基本呈槽型;数值模拟结果和实测数据结果基本吻合,最大沉降为4.5mm左右,且发生在隧道正上方。     

基于地铁双线盾构的隧道开挖地表沉降规律研究

隧道开挖会对周围土体产生扰动,并伴随着土层变形。有时候变形过大,地表沉降引起塌方,会严重影响着施工质量和作业人员安全。基于此,结合某市地铁二号线8标工程实例,采用数值模拟的方法对不同间距隧道开挖地表沉降规律进行研究,能够为类似工程施工提供一定的参考和借鉴。     

黄土地区顶管施工土体沉降规律研究

顶管施工过程中地表埋深一般较浅,而且常穿越或临近既有建筑物及道路桥梁,从而对既有结构的稳定性产生不确定的影响.鉴于此,通过数值模拟顶管施工过程,分析了开挖过程中周围土体变形、变化情况,可为相关施工提供参考.     

顶管穿越高速公路工程影响分析

顶管穿越已固结完成的高速公路地基,将引起土体扰动和土层损失,使路堤产生纵、横向不均匀沉降。文章阐述了顶管穿越高速公路路堤所引起的土层变形规律,分析了其成因;在经验公式法和解析法对比分析的基础上,建议采用修正的Sagaseta公式计算地面变形;并依托工程实例,探讨了显著影响顶管施工产生的地表变形的因素,得出了一些有益的结论。     

地铁车站深基坑降水施工坑外地表沉降控制分析

以厦门市地铁莲花路口站深基坑施工为例,采用FLAC~(3D)数值模拟软件建立三维分析模型,对不同工况下基坑施工引起的坑外地表沉降影响及规律进行了分析。结果表明:降水井深度越深、间距越大,地表沉降值越小;随着止水帷幕深度的增加,抑制地表沉降的效果越明显,但当超过一定深度后,抑制效果减弱,止水帷幕渗透系数大小对地表远处沉降的影响不大;回灌施工对地表沉降控制的影响不大,回灌井数量和回灌比不宜过大。综合沉降控制效果和工程成本,认为当抽水井井深为24 m、间距为10 m,止水帷幕渗透系数为10~(-9) cm/s、深度为28 m时对地表沉降控制效果最好。     

紧邻围护结构超小净距盾构施工数值分析

为研究紧邻围护结构超小净距盾构施工过程对围岩及结构的影响,以深圳市地铁14号线的宝荷站—宝龙站区间段工程为研究背景,分析在紧邻围护结构超小净距盾构施工过程中盾构-围岩-围护结构相互作用体系的受力和地表沉降规律。采用Midas GTS有限元软件对该工程盾构施工的全过程进行数值动态仿真,得到该工程盾构掘进过程中盾构-围岩-围护结构相互作用体系的变形及受力规律,并将数值模拟结果与监测结果进行对比,验证了数值模拟的准确性;在此基础上分析了土仓压力、同步注浆压力、刀盘扭矩等参数对土层及既有结构稳定性的影响,给出了施工参数建议值。研究结果表明：若依照参数建议值进行施工,产生的地表沉降等参数均在容许范围内。该研究可为类似工程提供参考。。     

顶管法施工对邻近地铁盾构隧道的安全影响研究

无锡某泵站工程采用顶管法施工,顶管近距离跨越运营地铁隧道。为保证运营地铁隧道结构安全,施工前采用有限元分析软件PLAXIS 2D和PLAXIS 3D模拟施工过程,预测了顶管法施工对隧道变形的影响,同时在施工期开展了全过程的安全监测。基于模拟结果和实测数据对比分析,得出以下结论：隧道变形均满足规范中对隧道结构变形的控制要求;数值分析结果与实测结果变形规律基本一致,顶管施工引起下方地铁盾构隧道的竖向变形表现为隧道隆起,水平变形相对较小,隧道收敛表现为横向压缩、竖向拉伸;顶管穿越施工引起下方盾构隧道上浮和轮廓收敛变形,隧道最大变形均发生在顶部,施工过程中应加强对隧道顶部上浮和轮廓收敛的监测工作。顶管法施工上跨地铁运营隧道的影响结果可为类似工程安全控制提供一定参考。     

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。     

三洞并行盾构隧道开挖引起的地表沉降研究

针对三洞隧道开挖引起的地表沉降规律，以南通轨道交通1号线孩-环区间盾构隧道工程为依托工程，采用现场数据监测、理论分析和数值模拟，研究了三洞并行盾构隧道施工对地表沉降规律的影响。研究结果表明：提出一种计算三洞并行隧道开挖地表沉降曲线的“三阶段分析法”，综合比较“三阶段分析法”得到的沉降预测曲线、现场沉降实测数据的拟合曲线及数值模拟的沉降计算曲线可知，提出的“三阶段分析法”和数值模拟方法均能较好地反映三洞并行盾构隧道的真实施工情况。     

浅埋铁路隧道下穿公路控制地表沉降的数值分析

隧道施工引起的地表沉降机制复杂,很难定量预测隧道施工引起的地表沉降及发展过程。结合某浅埋铁路隧道施工,应用有限元软件对分部开挖进行非线性数值模拟,分析隧道开挖过程中的地表沉降变形。分析结果表明:该隧道采用拱部φ159mm大管棚、间距25cm、长度30m,掌子面帷幕注浆等超前支护措施,在确保注浆效果和管棚施工质量的条件下,地表沉降可得到较好的控制。     

地铁出入口浅覆土矩形顶管工程地表隆起研究

针对浅覆土矩形顶管施工时存在地表隆起过大的风险，应用MIDAS GTS岩土数值软件动态模拟大口径矩形顶管掘进施工过程，探究其在不同覆土厚度、开挖面顶进压力、摩擦阻力下引起的地表隆起规律，并与现场监测数据进行对比分析.结果表明：顶管顶进时地表监测点的隆起规律与数值计算结果基本吻合；顶管开挖面顶进压力、管节与地层的摩阻力引起的地表隆起在开挖面附近叠加达到峰值；地表的隆起峰值随覆土厚度的减小而线性增加，当开挖面顶进压力为100 kPa、管节摩阻力为35 kPa时，顶管覆土厚度每减小0.1H (H为矩形顶管高度)，地表隆起峰值增大约6.00 mm；浅覆土顶管地表隆起随顶进压力和管节摩阻力的增长规律可分为缓慢增长阶段和非线性快速增长阶段；为降低浅覆土顶管工程上覆土被顶破的风险，需要合理控制开挖面顶进压力及其波动、在管节外周形成厚度均匀的减摩泥浆套，确保地层稳定和顶管工程的安全.     

红黏土路堤填挖交界段工后沉降变形研究

为探究多种因素作用下红黏土路堤填挖交界段工后沉降变形规律,对红黏土路堤填挖交界段工后沉降变形进行数值模拟,分析不同分层台阶厚度、分层台阶宽度、含水率等因素对红黏土路堤填挖交界段顶面工后沉降变形的影响规律。研究结果表明：各因素对路堤填挖交界段顶面工后沉降变形的影响程度为：分层台阶厚度>含水率>分层台阶宽度。分层台阶厚度与顶面工后沉降变形峰值呈正相关;含水率越大,路堤顶面工后沉降变形峰值越大;随着分层台阶宽度的增加,路堤顶面工后沉降变形峰值基本一致;路堤工后整体变形峰值出现在填方段的中部,工后整体变形峰值与分层台阶厚度呈正相关。该结论可为红黏土路堤施工与变形控制提供参考。     

盾构施工下穿既有建筑物沉降变形分析与控制

为了控制盾构近接施工区既有建筑物的沉降变形,以福州地铁某线下穿文化街区的隧道盾构施工为例,采取全过程分阶段风险控制措施,并建立其隧道盾构的数值仿真模型,分析盾构施工对建筑物和地表沉降的影响.模拟结果表明:盾构下穿建筑物的最大沉降为4.9mm,地表最大沉降为5.5 mm,均满足规范要求.同时将数值模拟结果和现场监测结果进...