盾构隧道下穿既有地铁区间隧道变形影响分析

针对深圳地铁7号线某区间盾构隧道下穿既有地铁1号线区间实际工程,采用MidasGTS软件建立了盾构施工的物理力学模型,模拟了盾构隧道穿越既有线施工过程,预测分析了盾构施工对既有盾构区间的影响。计算结果表明,在对隧道间土体进行洞内注浆加固的条件下,盾构区间施工对既有地铁线沉降变形存在一定影响,但影响程度较小,可以满足既有线运营要求。     

盾构隧道浅埋下穿高速公路三维模拟分析研究

广州地铁十四号线邓江区间从始发井出发,下穿街北高速公路匝道、路基及其街口收费站,同时在轨道右线右侧上方有街北高速的涵洞与其并行。为确保盾构施工时街北高速及其周边建构筑物的安全性,文章结合盾构隧道掘进的的主要特点,建立了能全面反映盾构隧道掘进全过程的三维模拟方法,分析盾构始发井及左右洞施工过程对街北高速路面及周边建构筑物的变位影响过程。同时,根据盾构隧道数值模拟研究成果,确定盾构施工影响的沉降控制措施,经模拟分析得知,盾构施工过程对街北高速路面影响均在控制范围以内,合理的盾构施工能够确保路面及周边建筑物安全。     

盾构隧道重叠下穿地铁隧道施工变形规律研究

为研究近接重叠下穿既有隧道的盾构施工对地表和既有隧道的影响,以长沙地铁3号线下穿地铁1号线的盾构隧道工程为依托,采用Midas/GTS NX软件建立三维模型,考虑土仓压力、注浆压力、注浆量和掘进速度影响下,探究新建隧道施工对地表沉降和既有隧道位移的影响。研究结果表明：土仓压力增大会减少地表沉降量,且掌子面前、后各3.5倍隧道洞径区间内完成了90%的竖向变形;增大注浆压力和注浆量均可减少既有隧道的竖向位移,但注浆量对既有隧道竖向变形的控制作用较注浆压力的大,当研究区间的注浆压力和注浆量分别提高了1.5倍、0.6倍时,既有隧道竖向变形分别降低了0.5、0.9 mm;盾构掘进速度增大,地层所受扰动增大,地表最大沉降量和既有隧道最大竖向位移也增大。研究成果可为类似工程施工提供技术指导。     

超浅埋盾构隧道下穿混凝土管线沉降控制技术

超浅埋盾构隧道通过软弱地层时采用对下穿的混凝土供水管线周围土层进行加固,并调整穿越管线时盾构施工参数,成功地解决了盾构穿越重要管线时变形过大的问题,有力地保证了管线安全和正常施工,取得了良好的社会效益和经济效益。     

盾构隧道下穿有轨电车路基影响分析

盾构隧道下穿有轨电车路基时,会对周围土层造成扰动并造成路基沉降.路基沉降可能会给有轨电车运营安全带来较大影响.为研究盾构隧道下穿有轨电车路基过程中路基的沉降变化规律,以沈阳地铁4号线沈创区间为例,采用Midas-GTS-NX有限元软件对盾构隧道下穿有轨电车路基施工过程进行三维数值模拟,研究结果表明:本工程最大沉降量约为1.4mm,小于有轨电车路基沉降控制值10mm,无需采取其他处理措施即可满足变形控制要求;左右线盾构隧道同时开挖时,路基沉降量最大.在实际工程中,盾构隧道下穿重要构筑物时应尽量避免同时施工;左右线盾构隧道前后错开一定距离后施工可减少路基沉降,也可缩短工期.     

地铁盾构隧道下穿既有铁路安全性分析

新建北京某地铁盾构隧道下穿既有国家一级铁路干线,为此对盾构下穿铁路过程进行分析,预测施工引起的既有铁路路基扰动、轨道结构变形,在此基础上评价既有铁路结构是否安全,轨道是否满足运营要求。     

大直径盾构隧道下穿高层建筑风险分析及沉降变形研究

大直径盾构隧道下穿高层建筑物是城市市政工程中经常遇到的施工状况,在盾构掘进过程中隧道周边土层会发生一定的变形,从而威胁到建筑物的结构安全稳定,对此类工程施工过程进行风险分析和结构变形计算是十分必要的。以此类工程施工为研究背景,采用数值模拟和原位监测的手段,发现大直径盾构掘进过程和掘进后对高层建筑沉降影响较大,并且盾构下穿过程对地下室底板和独立式桩基变形也有显著影响;采用洞内同步注浆有利于减少建筑物沉降。大直径盾构隧道下穿过程中应明确施工风险,严格控制掘进参数,制定有效沉降控制措施是降低施工风险的有效手段。     

红层盾构隧道交叠下穿运营地铁隧道影响分析

针对红层新建地铁盾构隧道与既有隧道长距离交叉下穿时,既有隧道的变形问题,以长沙市轨道交通3号线下穿长沙地铁1号线工程为背景,采用FLAC3D有限元差分软件进行数值模拟,结合实测数据,研究施工参数对地层变形和既有隧道变形的影响。研究结果表明：土仓压力增大,有助于减小不均匀沉降,沉降差值比随着土仓压力的增大逐渐趋于平稳。土仓压力在0.24 MPa附近变动时,既有隧道的轨向不均匀沉降模式发生较明显的改变。随着同步注浆压力的增大,交叉点处拱底竖向位移值逐渐减小,且轨向不均匀沉降差值比与同步注浆压力成正比。分析土仓压力和注浆压力对既有隧道轨向不均匀沉降的影响规律,建议土仓压力值范围为0.08～0.13 MPa,注浆压力值范围为0.2～0.5 MPa。通过实测数据分析表明：土仓压力和注浆压力取建议值时,各监测断面盾构掘进过程中,管片和轨道板的不均匀沉降均在控制范围内,该结果可为类似工程施工提供参考。     

地铁隧道下穿既有高铁桥梁基础的变形控制

以南京地铁隧道下穿既有高铁桥墩基础工程项目为例,从桥墩沉降和水平位移2个方面探讨了桥墩变形控制限值的问题;从加固措施、施工控制和信息化监测3个方面采取措施控制高铁桥墩基础的变形.监测结果表明,各项监测项目均在变形控制限值内,采取的变形控制措施是有效的,可供类似工程参考.     

下穿重载公路隧道变形模拟分析

鹰窝山隧道浅埋段下穿以运煤车辆为主的锦赤公路。车辆超载现象严重,隧道围岩为全风化花岗岩,围岩稳定性极差。在隧道施工过程中必须保证公路正常运营,施工难度大。基于现场试验获得了围岩物理力学参数,采用数值方法对施工方案进行了三维数值模拟,计算结果和隧道变形结果均表明,所采用下穿公路的隧道施工方案是合理的,保证了隧道施工安全和下穿公路的安全。     

盾构隧道衬砌管片有限元仿真分析

本文以南京地铁实际采用的海瑞克盾构机为例,用ANSYS有限元软件对管片衬砌受力情况进行了仿真分析,得出了一些有价值的结论,这些结论对管片制造和施工时装配都有一定的指导价值.     

基于不平顺谱的轨道不平顺状态评价与识别探讨

线路不同区段轨道质量参差不齐,但其幅频差异能很好地在各区段轨道不平顺功率谱密度（PSD）曲线上得到表征。基于此,结合沪宁客运专线轨检数据,从识别和评价两个方面对轨道平顺状态进行了研究。基于不同区段轨道谱存在幅频特性差异,提出以200m为一研究单元,通过分频段离散各单元轨道谱幅频信息,以三维图的形式进行不平顺的时频域识别分析。借鉴轨道谱分级管理的方法,同时综合波段整体不平顺和波段内各波长幅值波动程度两项指标,研究并给出了评价各里程单元平顺性的方法,将综合评价后各区段所属不平顺状态等级划分为优秀、良好、合格、失格。     

基坑开挖对下卧盾构隧道变形影响的计算分析

针对矩形基坑开挖对下卧隧道变形影响这类课题,基于Mindlin经典解,考虑了坑底残余应力及围护桩效应的影响,推导了基坑开挖卸荷作用在隧道处附加应力的计算公式.对于埋深超过1.5倍隧道外径的盾构隧道,通过在Pasternak模型上部增加一层弹簧层来考虑上覆土层对隧道的约束作用,建立起地基梁的挠度微分方程.采用有限差分的方法把隧道离散为独立的节点单元,从而求解出隧道纵向的竖向位移和水平位移,最后与有限元数值模拟、工程实测得到的隧道变形数据对比分析.研究表明:在考虑深埋盾构隧道与土体的相互作用时,相对于Pasternak模型方法,笔者方法更能反映两者之间真实的力学行为,得到的解析解更接近于数值解,与实测值吻合度也较高,证明了方法的合理性和优越性;另外,笔者方法省去了大量的建模工作,在设计方案时能够用于初步评估基坑开挖引起下卧盾构隧道纵向变形的影响.     

地铁隧道盾构施工对既有博物馆桩基影响的数值分析

确保临近既有建筑物安全是新建隧道施工的关键问题之一.针对广州地铁十八号线琶洲西区站—冼村站区间双线盾构隧道下穿既有博物馆建筑的情况,基于合理假定条件,采用数值分析方法模拟计算了新建隧道施工过程中盾构掘进对邻近建筑物桩基的影响.数值分析结果表明:随着盾构掘进,桩顶竖向位移的变化表现为先缓后急再缓,当桩基正下方的管片进行拼...     

市政工程基坑开挖对既有隧道影响有限元建模分析

由于城市对市政工程项目的需求与日俱增,市政工程项目中难免出现深基坑开挖施工,容易对城市既有沟槽管线造成附加应力,使既有项目产生拉裂等事故。结合工程实践,采用三维有限元方法,分析基坑开挖对坑底已建隧道的影响,包括数值分析的模型网格划分、模型力学参数及单元类型选择和开挖进程模拟及监测面设置。分析结果表明,处于坑底中心的隧道,其横截面在基坑开挖过程的最大直径改变发生在竖向与水平向,竖向伸长,水平向压缩。处于坑底靠近地连墙的隧道,绕垂直轴向在坑内旋转一定的角度。     

有限元极限分析下限法在双层土圆形浅基础中的研究

基于结合有限元和二阶锥规划理论的极限分析下限法,研究了圆形浅基础在双层土(上层砂土下层黏土)情况下的地基极限承载力。将现有限元下限法计算结果与有限元数值模拟结果进行对比。结果表明:给定摩擦角在考虑尺寸效应和软化等因素的情况下,有限元极限分析下限法能较准确地预测地基极限承载力,从而验证了该方法在圆形地基双层土情况下的适用性。     

地铁引起大地振动的有限元分析

运用大型有限元软件ANSYS建立了地铁隧道动力分析模型,分析了带桩基础的隧道结构、隧道埋深及大地参数对地铁引起大地振动响应的影响。计算结果表明:底部带桩基础的隧道结构对地面振动有明显的减振效果,桩基础越长,减振效果越好;隧道埋深对地铁引起大地振动有较大影响,地面振动强度随埋深的增加而减小;大地土层参数对地面振动的影响与激振频率有关。     

有限变形杂交／混合有限元分析

采用Updated Lagrangian描述,建立了基于力学子单元模型的增量型有限变形杂交／混合有限元列式,其中以第二类Piola-Kirchhoff应力增量和位移增量作为独立变量,3个典型数值算例显示,本方法提供的数值解与解析解和已有的数值解吻合良好,且具有较高的计算效率。     

砂卵石地层盾构刀盘有限元分析

参照北京地铁某地段砂卵石地层盾构施工中使用的盾构机刀盘刀具结构,重建了刀盘刀具的三维实体模型;根据地层特性参数计算出了切刀、先行刀和周边刀的切削力以及地层对刀盘的压力和摩擦力,建立了盾构机刀盘的有限元计算模型;针对刀盘初始切削、掘进砂卵石地层和遇到大粒径卵石三种工况,分别分析刀盘刀具的受力特性,得出了应力应变分布规律,并结合工程实例提出刀盘结构的改进措施.