软土地层盾构小半径大纵坡曲线掘进引起的地表沉降研究

盾构小半径大纵坡曲线掘进极易给盾构推进和管片拼装带来困难,是软土地区受场地不足或施工条件限制环境下盾构穿越施工的难题。本文以杭州地铁5号线工程某区间盾构小半径大纵坡曲线掘进段为背景,基于左线隧道关键监测点分析了盾构掘进引起地表沉降的原因,并提出了相应的地表沉降控制技术措施。研究结果表明,地表累计沉降曲线随着时间的增长呈现下降-增大-下降-增加的"双峰"变形模式并逐渐趋于稳定;盾构穿越淤泥质黏土、粉质黏土、黏土地层时,初始土仓压力值为0.36MPa,每环理论出土量为39.21m~3/环,盾构推进出土量控制在38.42～39.21m~3/环,同步注浆速度为0.05m~3/min,盾尾油脂每环加注量控制在35～45kg。     

软土地层盾构近距穿越既有运营地铁引起的沉降变形分析

软土地层盾构穿越既有运营地铁极易引发地层变形和既有结构破坏,如何精准控制地表沉降和结构的沉降变形一直是城市地铁工程中亟待解决的难点问题。以杭州地铁4号线某盾构穿越既有运营地铁1号线为背景,研究盾构近距穿越既有运营地铁引起的隧道累计沉降、水平位移、隧道收敛和轨道沉降,并对监测发生的异常情况进行分析。研究结果表明,盾构掘进后对既有运营隧道交叠区的影响总体呈现出随着时间的增加累计沉降逐渐增加,隧道穿越交叠区的累计沉降大于非交叠区;既有运营隧道的水平位移,随着时间的增加总体呈现出先隆起后逐渐沉降再趋于稳定的趋势;既有运营隧道的收敛,随着时间的增加总体呈现出先沉降后隆起再沉降后趋于稳定的趋势;既有运营隧道的轨道隆沉变化,随着时间的增长总体呈现出先隆起后沉降再逐渐趋于稳定的趋势。     

北京地铁17号线下穿既有框构桥工程的影响研究

本文依托北京地铁17号线地铁隧道工程,通过建立数值计算模型,分析不同加固方案下,盾构隧道下穿既有铁路框构桥引起的该区段地表变形规律以及对既有桥梁的影响,为同种地层条件下的盾构下穿施工具有一定的指导意义。结果表明:盾构掘进过程中,随着掌子面的推进,隧道顶地表沉降逐渐增大并趋于稳定;仅采取同步注浆加固方案时,地表及铁路框构桥的变形远远大于同期采用同步注浆和二次深孔注浆的方案,因此采取注浆加固措施可以有效减小盾构掘进对周围地层的扰动,具有较大的实际意义。     

软土地基进行塑料排水板堆载预压施工监测分析

以古雷填海造地工程软土地基处理为背景,对塑料排水板堆载预压处理软土地基过程中的地表沉降、孔隙水压力、深层位移等监测数据进行分析。研究结果表明:地表沉降具有明显的时空效应且位于监测中心区沉降值最大;孔隙水压、水位差与地表沉降密切相关,反应土体周围的沉降状态;深层水平位移变化速率与分层沉降密切相关,体现土体固结程度。     

安通街棚户区盾构机超浅埋掘进技术

以哈尔滨地铁3号线盾构施工下穿棚户区为背景,结合地质及周边环境概况,确定整体施工方案,并围绕超浅埋盾构隧道施工工艺展开分析,工程实际表明:地表沉降控制。地表建筑变形可控,施工效果良好。     

软土地区地铁隧道施工期地表沉降规律研究

地铁隧道建设过程中主要通过地表沉降监测反映盾构施工的安全状态,Peck公式一直被认为是最简单实用的隧道施工期地表沉降计算方法,因此针对其适用性和参数取值问题是人们研究的重点。文中结合盾构施工的特点,探讨盾构施工中引起地层扰动的主要因素,通过在建地铁隧道的实测地表沉降数据分析Peck公式的适用性和参数取值问题,并探讨了几种特殊情况下的地表沉降规律,以指导施工方案的调整,减小施工的环境影响,同时保证隧道自身的施工质量。     

盾构穿越运营高速公路施工引起的地表沉降与控制技术

盾构穿越既有高速公路施工过程引起的围岩变形和地表沉降对高速公路的运营安全有重要影响。本文以杭州至临安城际铁路工程某区间下穿运营杭徽高速公路为背景,研究了地下管线与孔洞探测、主控掘进参数设定、全过程精准控制措施和地表沉降规律。研究表明,盾构穿越运营杭徽高速公路施工引起的平均地表沉降值均控制在5mm内,盾构隧道轴线正上方的地表沉降呈现出增大后减少并趋于稳定的趋势,盾构掘进主控参数设计土压力值为80～100kPa、泡沫剂每环使用量为20L、推进速度为20～30mm/min、每环出土量为57.53m~3/环、同步注浆为6～6.5m~3/环。本文的研究成果可为浙江省内杭州、宁波等城市轨道交通建设中盾构穿越既有运营工程施工提供参考。     

盾构隧道近邻建筑物桩基的相互影响分析

以某城际轨道交通盾构隧道工程为背景,建立了盾构隧道近邻建筑物桩基的二维有限元分析模型,对盾构近邻穿越建筑物桩基时桩基与盾构隧道结构的相互影响进行了分析。建筑物桩基的存在对盾构隧道的受力有不利影响,而桩体的存在对盾构引起的变形有隔离作用。通过隔离桩的设置可以达到降低建筑物沉降与倾斜的作用,并对隔离桩桩径进行了分析。     

越江盾构隧道纵向受力及变形分析研究

以某越江盾构隧道工程为背景,采用三维梁-弹簧模型对水位变化、河床冲刷等不同情况下盾构隧道的纵向受力及纵向变形进行数值模拟,并对数值计算结果进行了分析。分析可知,纵向上的沉降主要发生在地质条件变化处、地形条件突然变化处以及盾构隧道与竖井的连接处。探讨了盾构隧道与竖井的不同连接方式对于隧道纵向内力及变形的影响,并进行了对比分析．根据分析结果提出采用柔性连接的建议。     

真空联合堆载预压加固海相软基的环境效应研究

针对真空堆载联合预压技术加固海相软土地基理论研究落后于工程实践的问题,结合现场监测数据,对真空联合堆载预压加固海相软土路基过程的地表沉降、环境效应随时间的变化规律进行分析。结果表明:真空联合堆载预压能加快地基沉降的速率,缩短施工工期;抽真空时,土体内向变形主要发生在地表下2 m范围内;堆载时,加固土体更易向加固区外软土区域产生侧向挤出变形,水平土体环境影响范围超过8 m。     

基于FLAC3D土舱压力波动对盾构隧道开挖的影响研究

土压平衡盾构掘进施工中,土舱压力的变化对于控制盾构施工对周围环境的影响很大。在盾构隧道的施工中,开挖面处土体的土压力值与土舱压力不相等,两者间存在一定的压力差,以保证土体顺利进入土舱,而随外界环境、岩土性质的变化,土舱压力是会发生波动的,从而使土舱压力会给施工过程中地表的沉降、围岩的应力重分布和衬砌内力的变化带来的影响都是值得考虑的。本文基于FLAC3D平台,采用Box-Muller方法结合MATLAB软件形成波动的土舱压力,研究在土舱压力波动时对盾构隧道开挖过程的影响。结合某地铁线盾构隧道开挖的工程实例,研究土舱压力在波动时对盾构隧道施工过程中隧道地表沉降、围岩应力重分布以及衬砌内力的影响,为今后盾构隧道的施工提供一定的理论支撑。     

地铁盾构隧道穿越现有建筑物地面变形控制技术研究

随着城市化进程的推进,地铁将是人们出行不可或缺的工具,在市区进行盾构隧道掘进施工,不可避免的要穿越既有建筑物,如何在不影响现有建筑物正常使用的情况下顺利的进行施工是不可回避的问题,如何控制地面变形沉降也将是控制建筑物变形的关键技术。文中结合北京地铁6号线二期工程盾构下穿某小区为例,通过数值模拟和试验重点研究地铁盾构隧道穿越某小区可能导致的各类风险源和可能引起的地面沉降,对盾构隧道穿越建筑物的风险和地面沉降变形控制技术进行分析,将地面变形控制在允许范围内以保证建筑物的正常使用。同时总结本次施工经验,希望对相同施工方法的盾构隧道起到一定的借鉴作用。     

盾构掘进对既有桩基影响的数值模拟

为研究盾构施工对桥梁桩基的影响,基于ANSYS软件,建立了盾构近距离穿越既有桥梁桩基的三维有限元模型。数值模拟结果表明,盾构施工会引起地层产生较为明显的位移,根据与隧道相对深度的不同,竖向位移可分为沉降与回弹;隧道周围土体有向隧道变形的趋势,使得桩体产生垂直于隧道的水平位移;开挖面支护压力对桩体平行于隧道方向的位移产生主导影响,施工中取稍大于静止土压力的支护压力是比较适合的。     

真空联合堆载预压处理火山灰沉积软土加固效果研究

为研究真空联合堆载预压对火山灰沉积结构性软土的加固效果,选取印度尼西亚爪哇岛典型结构性软土,进行真空联合堆载预压处理时的地表沉降、地下水位等监测分析,对真空联合堆载预压处理火山灰沉积结构性软土加固效果进行分析。研究发现,真空联合堆载预压下土体沉降变形明显,效果显著,地表最终沉降量达4m左右,卸载时沉降速率为0～0.5mm/d,满足工后沉降的要求,说明真空联合堆载预压对火山灰沉积结构性软土的加固效果显著。另外经过加固处理后,火山灰沉积结构性软土的孔隙比、压缩系数和渗透系数等物理力学指标均有较大的改善,能够满足工程需求。     

半刚性水泥搅拌桩软基加固特性及回填分层施工影响研究

水泥搅拌桩加固处理的海堤软基沉降计算目前多以复合地基法为主,为研究半刚性水泥搅拌桩软基加固特性,探讨上部堤心石分层回填施工对其影响,采用PLAXIS 3D岩土有限元软件对海堤进行整体三维有限元数值模拟,其中水泥搅拌桩采用实体桩建模,从而避免了复合地基法的计算假定,更真实的反映软土地基加固的变形性质。结果表明:适当减小分层层数对地表沉降以及水泥搅拌桩的内力及变形影响很小,从而可以缩短工期、降低施工成本。研究结果为类似工程设计与施工提供参考。     

盾构施工对地表沉降影响的预估

以杭州地铁1号线过江隧道为背景,采用经验公式法和有限元数值模拟方法研究分析盾构隧道施工引起的钱塘江北岸标准海塘地表沉降规律,比较两种方法的计算结果,验证了有限元数值模型的合理性,为隧道工程的顺利实施提供参考依据。     

某地铁通道NATM施工的稳定性分析

某城市地铁地下通道位于淤泥质粉质粘土夹粘质粉土地层,工程周边环境复杂,地面交通流量大、地表建筑物众多、地下管线及架空线路密集。为确保支护结构和周围环境的安全,施工中先通过施作大管棚超前支护和水平全断面双液浆注浆预加固,洞内采用CRD法开挖通过。为判别NATM对该地区淤泥质地层的适用性,现场进行二衬应力、洞内变形及地表沉降等实时监测,并结合实际对该地下通道NATM施工过程进行数值模拟,分析NATM施工引起的地层响应以及隧道支护结构内力。结果表明:在对软土地层采取超前预加固技术之后,采用NATM修建城市地铁项目是可行的。     

盾构穿越上软下硬复合地层施工风险与控制技术研究

上软下硬复合地层上部岩层具有不稳定性而下部岩层具有极高的强度,极易引起盾构向软弱地层方向偏移,引发喷涌,使盾构姿态难控制,开仓换刀风险大,是施工各方需要关注的难题。本文以杭州地铁4号线一期工程南延段某区间为背景,研究强风化安山玢岩、中分化下段安山玢岩、全风化安山玢岩、中风化上段安山玢岩等多种上软下硬复合地层中,盾构施工引起的地表沉降和盾构施工存在的主要风险,研究杭州地区盾构掘进穿越上软下硬地层的控制技术。研究结果表明,盾构在多种复合地层中掘进,左线隧道累计地表沉降最大值为36.6mm,最大隆起值为13.8mm,风险较大,易出现盾构机扭矩变大,姿态控制困难;上软下硬复合地层盾构控制,主要是加强土压平衡盾构机的维保、穿越施工时采用气压+土压平衡相互联合的模式进行掘进、重视盾构掘进基础数据的异常反馈、严格控制盾构掘进施工出土量、密切注意区间盾构掘进时工程地质和地表沉降对应区域变化的匹配情况、优化壁后注浆配合比。     

盾构隧道斜穿管群的数值模拟与实测分析

文中以地铁盾构下穿污水管线的工程为背景,通过ABAQUS对盾构机多次下穿污水管群进行了计算、分析,充分考虑了隧道、管线、土体三者之间的相互作用。通过数值软件对盾构隧道下穿污水管群的动态过程进行模拟,得到了管线和地表的沉降。并与现场实测的结果进行了对比,发现两者的数据有较好的吻合,由此验证了数值分析的合理性和可靠性。同时得到了盾构隧道斜穿管群的一些基本规律,对于以后的工程有借鉴意义。     

地铁区间盾构法隧道穿越岩溶填充区施工力学行为计算分析

地铁盾构隧道穿越岩溶填充区受力情况复杂,为保证施工安全和管片受力合理,采用有限差分程序建立数值计算模型,通过计算分析获得盾构穿越地层的受力情况。盾构隧道穿越岩溶填充区时虽然会产生一定的地表沉降,但在安全范围之内,管片受力也是合理的。