拱北明挖隧道超大基坑地基加固方案研究

以港珠澳大桥珠海连接线工程拱北隧道明挖段为例，选取ZK1+350～+540标段建立数值分析模型，讨论基坑满堂加固、隔水层裙边+抽条加固与仅裙边加固法三种方案对明挖隧道地基沉降、地下连续墙变形及围护结构受力特性的影响规律，提出推荐方案。     

大跨浅埋暗挖隧道近接桥桩施工扰动影响及控制技术研究

依托某实际工程,基于Abaqus软件建立桥-隧三维数值计算模型,对城市公路隧道近接桥梁桩基段施工进行模拟,得到大跨浅埋暗挖公路隧道施工对地层、桥梁桩基变形的影响规律,并研究高压旋喷桩加固措施对桥梁桩基变形的影响,结合现场实测数据,分析加固措施对隧道施工安全的控制效果。结果表明:软弱地层隧道施工对桥梁桩基变形影响较大,靠近隧道两侧桩基变形明显大于中部桩基,最大桩基差异沉降值远超规范允许值,需采取有效变形控制措施;增大高压旋喷桩加固参数(加固深度和宽度)对减小桥梁桩基位移效果较为明显,但加固宽度和深度都存在"极限值"。考虑安全与经济,得到工程合理的加固宽度为2.5m,合理加固深度为25m;隧道施工完成时桥梁桩基最大差异沉降约2.2mm,桥梁桩基变形在安全可控范围内。     

拱北隧道管幕工作井施工沉降及加固方案研究

该文依托港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道管幕工作井设计,对施工过程进行流固耦合分析,研究地表变形特征及连续墙墙体变形规律。研究表明:(1)开挖及拆撑后的最大变形均出现在明挖侧连续墙外;(2)通过进行坑外土体旋喷加固处理,可以减小地表沉降和地表沉降的影响范围;(3)通过对工作井连续墙外8m范围内土体进行旋喷加固,可有效控制地表沉降、改善连续墙变形受力情况。     

埋置式波纹钢-混凝土受力特性及地震动响应研究

埋置式波纹钢-混凝土结构多用于公路明挖隧道和棚洞，但目前对该类结构的研究较少。以某绕城高速公路为例，针对在高填方填土荷载及地震动力荷载作用下，研究明挖隧道中使用波纹钢-混凝土结构作为顶棚的安全性及其地震动力响应规律。研究表明：1)在填土及地震动力荷载作用下，波纹钢-混凝土结构具有良好的整体受力性能，其挠度与应力均满足静力荷载下的安全要求；2)在选用的卧龙波作用下，波纹钢-混凝土结构在左侧拱肩处位移响应最大，在左侧拱肩至拱顶处应力与加速度响应最大；3)结构不同波峰、波谷、波中截面的地震动力响应差异不大。     

软土地区浅埋顶管电力隧道对临近高铁桥梁的影响分析

依托珠三角地区某电力隧道密集穿越高铁桩基项目,采用大型三维有限元软件,建立电力隧道与邻近高铁桥梁桩基础的三维有限元模型,通过施工过程模拟分析软土地区浅埋电力隧道的顶管施工对周围土体及高铁桥梁桩基础的影响。获得了隧道开挖过程产生的地面沉降、高铁基桩的沉降、高铁基桩的应力分布。分析表明:中小直径电力隧道在软土地层中采用浅埋、顶管方式施工对高铁桩基的影响较小,并建议在工程中对顶管线路两侧的土体采用旋喷桩加固,能有效减小高铁桩基附近的土体变形。     

深厚软土地层盾构隧道地面加固设计研究

以佛山地铁2号线为实例，基于地层-结构模型的基本原理，简化建立地层-加固体-盾构隧道空间计算模型，结合现场监测数据计算分析不同加固形式及参数对盾构掘进时地面沉降的影响规律。结果表明:采用上部格栅+下部点阵的三轴搅拌桩加固措施，能有效控制地面横向沉降槽沉降宽度≤12 m，最大沉降值≤7 mm；深厚软土地层中先行对后行隧道的影响大于后行对先行隧道，地面加固后隧道开挖对近接建（构）筑物影响较小。     

软土区低施工净空条件下明挖隧道设计探讨

中山市古镇快线（沙古公路）快速化改造工程在裕祥路节点设置一座明挖下沉隧道,隧址位于深厚软土区,隧道平面投影上方有500kV高压线走廊小角度斜交隧道路线轴线,竖向施工空间受限。本文以该项目为例,针对常见的软土地层基坑墙底隆起验算难以通过的问题进行研究,并借鉴他人研究成果,给出一种解决方案;同时以该项目为例,提出可采用接杆搅拌桩实现净空受限条件下隧道基坑坑底加固,该工艺既能满足搅拌桩深层加固需求,其价格也较常规低净空下普遍采用的高压旋喷桩加固工艺低廉。目前,基于上述解决方案的施工图设计文件已取得批复,将为软土地区低施工净空条件下明挖隧道设计提供有益参考。     

富水砂卵石层明挖隧道基础处理方案研究

在确保地下水流径畅通的条件下,为解决明挖隧道基础富水砂卵石层中地下动水引起细小颗粒损失使隧道基础产生较大沉降变形的难题,对该地层选取设专用过水通道的满堂加固方案和抽条加固方案进行综合比选,经2方案地基沉降计算对比分析,确定选取沉降量较小的抽条加固方案;根据现场量测数据分析,该方案地基沉降量完全满足工程需要,说明选取抽条加固处理含动水砂卵石隧道地基的方案是合理、可行的。     

地层加固对盾构隧道下穿城际铁路影响的三维数值模拟

以无锡轨道交通二号线东林广场站—上马墩站盾构隧道工程穿越沪宁城际铁路交叉段为对象,采用FLAC3D数值方法分析有无地层加固措施时,地铁盾构隧道的修建对上覆城际高铁路基隆沉的影响,以及对盾构隧道管片受力的影响,论证钢筋混凝土承台、钻孔灌注桩和CFG桩联合加固地层的效果.计算表明:地层加固措施能有效控制路基的最大沉降量和最...     

明挖隧道基坑变形与结构内力的数值分析

软土地区明挖隧道在城市市政交通隧道十分常见,其中主要两个问题是基坑开挖和隧道结构施工期间的基坑变形问题和隧道结构受力问题。本文以杭州市某软土明挖市政隧道断面为算例,对基坑开挖和隧道结构施工全过程中基坑变形规律和结构受力两方面进行数值分析研究,同时对比了现场的监测数据。得到了一些有益结论,为今后类似的工程提供参考。     

桥梁桩基础施工对既有明挖隧道变形影响研究

以某桥梁跨越隧道工程为研究背景,运用有限元软件模拟桥桩基础施工过程,并针对桩基础不同开挖深度对地铁隧道的影响展开对比分析,研究表明:在桥梁桩基础施工过程中,东西双向隧道拱底、隧道左、右拱腰以及桩基础周边土体变形规律均呈对称分布;靠近隧道附近施工对隧道拱底和拱腰的变形影响最大;桩基础开挖深度未超过隧道时,地表沉降与桩周土体水平位移均随着开挖深度的增大而变大,当开挖深度超过隧道位置后,地表沉降与桩周土体位移将不再受开挖深度的影响,其结论可为类似桥梁跨越隧道工程研究提供参考与借鉴。     

佛山地铁盾构隧道深厚软土地层预处理方法探究

穿越深厚软土地层的地铁盾构隧道在长期循环荷载作用下，面临不均匀沉降、结构变形超限及其引起的渗漏水、局部结构劣化等病害难题，影响隧道结构全寿命使用功能。以佛山地铁3号线工程为背景，从施工风险、环境影响、投资及运营期结构安全角度出发，对国内地铁工程常用的软土地层土体加固工法进行分析，提出采用格栅式三轴搅拌桩加固作为地层预处理措施。对2种三轴深层水泥搅拌桩加固布置方案进行数值计算分析，对比管片内力与变形差异，确定推荐方案，并通过工程实践进行验证。数值计算与现场监测结果表明： 1）盾构隧道穿越深厚淤泥层时的加固宽度应不小于拱腰外侧3 m，深度应进入下部较好持力层0.5 m左右； 2）与未加固地层相比，地基加固处理后隧道变形可减小30%~40%，结构未发生明显的应力集中。     

圆形隧道施工对不同深度地层沉降影响的模型试验研究

为了预测圆形隧道施工引起地表以下不同埋深地层沉降特征,首先,通过理论推导不同地层最大沉降位移与沉降槽宽度系数的函数关系;然后,建立包括试验台架、地层模型、圆形隧道开挖模型以及测量地层变形装置的平面应变模型试验系统。通过理论解析和模型试验可知:1)地表以下地层的最大沉降位移与沉降槽宽度系数成反比;2)不同深度地层的沉降位移随着地层埋深的增加而增大,且地表以下地层沉降槽曲线仍然符合正态分布;3)通过对模型试验数据进行回归分析,得到黏土地表以下不同深度地层沉降槽宽度系数的计算公式,从而为预测圆形隧道施工地表以下不同深度地层竖向位移提供了一种可靠的计算方法。     

拉力分散型预应力锚索在双流机场明挖隧道深基坑工程中的应用

预应力锚索广泛应用于软岩、土体边坡加固及明挖隧道支撑体系等工程中。以成绵乐铁路客运专线双流机场隧道大跨段锚索支撑体系工程为依托，分析了拉力分散型预应力锚索在明挖隧道深基坑支撑体系中的受力特点及工作原理，以及新型锚索应用的施工技术要点和施工工艺。     

西乡河桥挖孔桩质量事故原因分析与加固处理

根据工程实践 ,探讨了利用预应力管桩加固人工挖孔桩 ,对桩基础进行补强处理 ,解决同一承台下使用两种沉降不同的桩型受力状况和荷载分配问题     

双孔平行地铁顺穿桥梁对桥梁桩基础影响研究

利用有限元分析软件建立桥梁基础及双孔地铁的模型,模拟地铁盾构的施工工况。研究盾构施工前后地铁隧道、周边土体变形趋势及其对地铁顺穿桥梁的桩基础轴力、弯矩、水平变形及沉降的影响。分析结果表明:隧道施工造成隧道上部土体沉降,下部土体隆起,隧道呈现椭圆形;其顺穿桥梁桩基轴力、弯矩增加幅度较大,桩基在地铁隧道深度以上竖向沉降,在隧道深度下局部桩体隆起,桩身位移呈现“3”字形,最大位移位于隧道中心标高与隧道底标高之间。     

城市大跨双连拱隧道钻爆法施工关键技术研究

为了解决镇江市五凤口观音山隧道施工过程中遇到的明暗挖隧道转换结构的受力问题、钻爆法施工过程中大跨双连拱隧道中隔墙的动力响应问题、主洞初支钢架连接问题,采用数值模拟的方法对其进行研究,计算分析了转换结构的静力响应及中隔墙的动力响应,结果表明:1)明暗挖隧道之间采用墙型结构过渡,可以有效保证结构体系安全,避免变截面实施难度;2)中隔墙附近剪力杆的弯矩与剪力值最大,在施工中应当特别注意保证其施工质量;3)爆破荷载下,中隔墙测点的位移和加速度时程曲线在0值附近波动,经历4个变化阶段并随时间的推移其幅值逐渐衰减;4)最大主应力的波动变化总是由较大值瞬间衰减至0附近,两侧主洞均开挖位置的动力响应最大,仅开挖一侧主洞的位置次之,两侧主洞均未开挖位置的动力响应最小;5)取消中隔墙预埋钢板并调整为高强膨胀螺栓连接可以满足强度和便于施工2方面的要求。所得结论指出了大跨双连拱隧道在钻爆法施工过程中的关键控制点,可为国内外类似工程提供参考。     

管幕冻结法浅埋大断面隧道开挖方案对衬砌性态及地层位移的影响

经验表明,在软土、浅埋大断面隧道开挖方案中,加固方式对衬砌结构受力、隧道收敛变形和地层位移影响显著。港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道具有隧道埋深浅、结构断面尺寸大、地质条件差、地理位置政治敏感性强等特点。以该隧道为背景,利用数值模拟方法,分析大直径钢管管幕冻结法施工和隧道开挖方案对衬砌结构受力和地层变形的影响。经分析发现:不同开挖方案对衬砌受力、变形和地层位移的影响显著;在分台阶开挖过程中,台阶越小,引起的衬砌受力、隧道收敛变形和地层位移越小;管幕冻结对改善衬砌受力和地层位移效果显著,根据管幕冻土受力特性对其关键受力部位提出建议。     

南宁半成岩地层明暗挖地铁车站关键技术及数值分析

为解决半成岩地层明暗挖地铁车站施工中存在的问题,结合南宁地铁3 号线青秀山站,采用数值模拟分析与现场监测相结合的方法,对半成岩地层明暗挖结合地铁车站修建过程中遇到的关键问题进行分析,并提出解决问题的具体方法。研究结果表明:1)在富水半成岩地层中修建隧道可采用群井降水的方法对地层进行加固,降水后围岩黏聚力大幅度增大,有利于隧道开挖; 2)站台层隧道群开挖时应合理安排施工工序,横通道在距离正线隧道开挖面大于1 倍隧道洞径后方可开挖,斜扶梯通道宜在横通道二次衬砌完成后开挖; 3)群洞隧道三岔口部位应根据工程条件予以加强设计,尤其是在隧道纵向上; 4)在一定条件下,明挖站厅层在站台层暗挖隧道群之前施工是可行的。     

真空预压法加固砂井地基的沉降固结分析

我国沿海及平原地区软土广泛分布,真空预压法多用于工程中软土地基的处理。文中通过对浦东机场第三跑道软土地基进行真空预压数值模拟分析,研究地基处理中的真空预压法对地基沉降的影响。结果表明,当固结时间为90 d时,对塑料排水板打设深度分别为20 m和25 m 2种情况下的地基竖向沉降、侧向变形、总孔隙水压力及超孔隙水压力的结果进行对比分析发现：同一土层,离真空加固区越近,土层发生的沉降变形越大,且多发生在真空预压前期;随着塑料排水板打设深度的增加,真空预压产生的固结沉降也越大,侧向变形呈增大趋势,最大侧向位移发生在加固区的边缘;加固区真空度的传递效果良好。