上海市轨道交通6号线双圆盾构穿越原水箱涵影响分析

通过建立有限元模型模拟盾构推进,计算盾构施工对原水箱涵结构的影响,事先对施工风险作出评估,为工程的实施提供理论依据。     

管幕内顶进箱涵时顶部管幕力学作用的试验研究

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的横截面最大的管幕法工程。为了充分研究箱涵顶进过程中管幕的力学作用,根据相似理论,按照实际工程状况进行了室内模型试验,得到了箱涵推进过程中地面和顶部管幕的竖向位移,以及管幕下土压力的变化特征,发现箱涵前端一定范围内的地层主要表现为竖向沉降变形,顶部管幕在箱涵推进过程中起到一定的承载作用,这对于稳定箱涵前端开挖面是有利的。试验结果对实际工程的设计与施工提供了一定的参考。     

可调节配重顶进技术在箱涵上穿地铁隧道施工中的应用

北京城市副中心地下综合管廊工程在运河东大街处上穿北京地铁6号线郝家府站—东夏园站盾构区间,设计采用箱涵顶进方法,箱涵顶进过程中极易造成穿越段地铁区间隧道竖向位移超标。文章详细介绍了结构配重、顶力计算、顶镐配置等关键施工技术以及箱涵结构轴线和高程变化的控制要点。通过对顶进范围两侧土体进行高压旋喷桩加固,对箱涵底板下方土体进行深层注浆加固,减小了两侧土体因开挖位移产生的摩阻力,有效改善了地铁隧道上方地层的承载力。施工监测数据表明,顶进开挖引起的既有地铁隧道的变形量严格控制在地铁运营及设计要求范围内。     

建筑物下方盾构隧道涌水分析及处理对策

广佛环线城际铁路沙堤隧道盾构下穿通过永丰纺织楼时掌子面突发涌水,并导致隧道上方永丰纺织1#楼沉降变形超限。为确保隧道后续施工及地面房屋安全,及时开展补充勘察及水文测试,查明了隧道涌水原因。在加强地表监测的同时,通过对变形房屋基础采取注浆加固、深层岩石裂隙注浆堵水等处理措施,同时在地表无注浆条件的困难地段,在盾构隧道内采取填舱压浆、保压掘进的措施,有效减少了掌子面前方来水,抑制了房屋的沉降变形,确保了盾构安全通过永丰纺织楼高风险段。     

区间隧道近距穿越高速公路桥头变形控制新技术研究

区间隧道近距穿越既有高速公路桥头区域会加剧桥坡段不均匀沉降,易引起严重的桥头跳车。文章以济南地铁R1线区间盾构隧道下穿既有京福高速公路桥为背景,针对原加固方案仅考虑减小盾构下穿对桩基的影响,而忽略对桥头变形控制的特殊工况,采用数值模型对盾构穿越过程中高速公路桥头的变形规律进行了分析。结果表明:采用原加固方案,先左线后右线的盾构穿越顺序对减小既有高速公路桥头变形更加有利,但仍会产生26.5mm桥头差异沉降,不能有效防止桥头跳车的发生。基于此,为保证盾构下穿方案的顺利实施,文章提出了一种基于水泥搅拌桩作为隔离桩,同时结合深层混凝土搭板的桥头变形控制新技术。采用该技术,桥头最大差异沉降为4.0 mm,最大纵坡变化值为0.4‰,最大路基沉降量为6.5 mm,均满足规范允许变形要求。     

扬州膨胀土地层深基坑受力与变形特性研究

为研究扬州膨胀土地层中深基坑施工过程受力与变形特性,文章基于扬州某隧道工程深基坑开挖实例,进行了大量现场实测分析,结果表明:(1)围护结构深层水平位移最大值位置基本位于基坑开挖面以上0~7 m范围内。最大深层水平位移值约处于0.13%H~0.34%H之间,墙顶竖向位移处于-0.13%H~0.11%H之间;(2)立柱隆沉值位于-0.05%H~0.17%H之间。相邻两立柱的差异沉降值为0.14%;(3)地表沉降值约位于0.04%H~0.14%H之间,最大地表沉降值在距离基坑边0.5H_e~0.7H_e范围内,影响范围约为2.5H_e。而最大地表沉降值与最大围护结构侧移的比值约为0.27~0.42范围,地表沉降值远小于围护结构水平位移值;(4)孔隙水压力和侧向土压力在施工中逐渐减小,土压力包络线为典型的梯形包络线的形式,土压力位于1.07γH_e包络线范围内;(5)膨胀土基坑在施工中表现出明显的膨胀变形。分析得到的各项受力与变形值范围,对于扬州膨胀土基坑设计和施工变形控制具有一定参考价值。     

黄土地区地铁隧道不同湿陷变形方式模型试验系统的研制及应用研究

为研究不同湿陷变形方式下黄土地区地铁隧道周围土体的沉降量变化规律,研制出一种测量黄土在均匀湿陷、不均匀湿陷时沉降量的模型试验装置。该装置由模型箱、流速控制系统和沉降量测量系统组成。通过室内模型试验对黄土在遇水后的湿陷变形规律进行总结,并对黄土地层在两种不同浸水方式下隧道围岩土体的变形规律进行分析。试验结果表明:不均匀湿陷最终累计沉降量大于均匀湿陷最终累计沉降量,说明不均匀湿陷对地铁结构物的危害更大;两种湿陷变形方式均为隧道中线附近沉降最大,因此,施工时应该重点加强隧道中线的位移监测。通过室内模型试验,分析了均匀与不均匀湿陷对黄土地铁隧道变形影响,研究结果对湿陷性黄土地区地铁隧道建设中施工把控及灾害规避具有重要意义。     

软土地区狭长型深基坑开挖引起深层土体变形分析

在深厚软土地层中开挖狭长型深基坑将对周边环境产生较大影响。文章通过建立三维有限元模型,采用HS-Small小应变本构模型模拟狭长基坑开挖过程软土变形特性,分析在狭长基坑开挖过程紧邻土体深层位移发展规律。结果表明:邻近土体竖向及水平位移对基坑开挖深度敏感,随着基坑开挖深度的增加而增大;水平位移发展曲线呈V形或弓形形态,最大水平位移基本与开挖深度一致;开挖深度以上土体发生沉降变形,而开挖深度以下土体由于基坑卸荷发生隆起变形;当拆除支撑而不及时施作新梁板结构时,将减弱整体支护刚度,引起地层水平位移与沉降。由于基坑空间效应影响,基坑长边测点水平及竖向位移最大,短边测点次之,坑角最小。     

山区小净距三洞浅埋偏压隧道开挖顺序分析

为研究浅埋偏压条件下小净距三洞隧道的开挖力学响应,文章通过数字地面模型和有限差分软件FLAC 3D建立了考虑原地表的三洞隧道三维模型,基于现场岩体参数开展了开挖顺序的影响分析,讨论了三洞隧道开挖的围岩变形模式和最优开挖顺序。结果表明：在偏压小净距三洞隧道开挖中,先行洞的开挖位置会影响其沉降变形大小和围岩的沉降变形模式,先开挖边侧洞对另一侧的沉降影响较小,先开挖中间洞则会对两侧边洞造成较大沉降影响;在小净距三洞隧道开挖中,隧道净距对沉降造成的影响大于开挖顺序;三洞开挖顺序的4种工况中,选择中间洞最后开挖的两种开挖顺序沉降变形相差不大,选择由一侧顺序开挖至另一侧的两种开挖顺序较优。     

桥墩位移与钢轨变形的映射关系

准确模拟轮轨之间的动力相互作用是仿真求解并科学评估车辆真实安全、舒适动力响应指标的基础和关键。因此有必要对轮轨不平顺进行有效模拟。桥墩发生沉降后,与沉降桥墩相邻的两跨梁桥受到重力作用而产生垂直方向位移,轨道等构件也随着桥梁位移发生相应变形~([1])。为确定桥墩沉降下不同行车速度对车辆动力响应的作用规律,需首先确定桥墩沉降与钢轨变形的映射关系~([2]),得出桥墩沉降所引发的钢轨变形~([3])。本文基于所建立的钢轨—无砟轨道—桥梁精细化静力分析模型~([4]),通过对桥墩施加给定的位移荷载,得到了桥墩沉降以及横移条件下钢轨变形曲线,获得了桥墩位移与钢轨变形的映射关系。     

超载预压塑料排水板加固软土地基试验研究

文章以我国东部沿海某新建机场地基处理工程为背景,通过动态监测加固地基的地表沉降、差异沉降、分层沉降、侧向变形、地下水位及孔隙水压力,探讨超载预压塑料排水板加固软土地基的变形规律及效果,为类似工程的优化设计和安全施工提供科学依据。     

地铁隧道盾构掘进对上跨地道基坑稳定性影响研究

地铁隧道盾构掘进对上跨基坑变形稳定特性和施工安全控制有着显著影响。文章依托呼和浩特市在建地道与在建地铁2号线"十"字交叉工程,通过数值模拟和实测监控对比分析,研究地铁隧道盾构掘进过程对上跨地道基坑稳定性影响规律。结果表明:受地铁下穿影响,基坑围护墙发生沉降和向基坑内侧变形,钢支撑轴力变化较小,主要以沉降变形为主,未加固时最终沉降累计值达16 mm;基坑下土体加固可显著减小基坑支护结构变形,沉降值可减少为未加固时的30%。有限元建模数值分析能够反映地铁下穿对基坑支护结构变形影响的一般规律,可为基坑围护结构的设计提供一定的理论依据。     

多年冻土地区公路涵洞结构型式的选择

通过对多年冻土地区现有涵洞的病害类型分析,多年冻土地区涵洞应选用能够适应一定变形能力的封闭型结构,一般可采用钢筋混凝土圆涵、钢筋混凝土矩形涵、钢筋混凝土框架箱涵、钢筋混凝土盖板涵等.金属波纹管涵对多年冻土地基的影响较小,在应用之前应进行必要的试验研究.     

浅埋隧道开挖引起围岩及地表变形和应力释放特性浅析

通过数值仿真分析试验,分析了浅埋隧道开挖施工引起的隧洞围岩及地表的沉降变形和应力释放特性规律.试验结果表明,开挖后拱顶围岩沉降变形明显,为施工支护重点控制部位;隧道底部将发生隆起,并随着距离隧道中心线越远,隆起趋于平缓;开挖将引起地表沉降变形,随距离隧道中心线越远沉降越小;开挖引起围岩应力释放大约在3倍洞径左右.     

地铁车站中洞法施工地表沉降变形规律研究

文章以北京地铁14号线陶然桥站中部暗挖主体工程为研究对象,通过几何水准测量监测方法,对中洞法施工各施工工序引起的地表沉降变形规律进行了分析和总结。结果表明,沉降变形主要经历5个阶段,即柱洞初期支护施工沉降阶段、中洞初期支护施工沉降阶段、中洞二次衬砌底板与扣拱施工沉降阶段、侧洞初期支护施工沉降阶段及二次衬砌结构施工沉降阶段。其中第Ⅰ阶段与第Ⅳ阶段沉降值占最终沉降值比重最大,最终沉降横断面曲线呈轴对称,以中洞中线为对称轴线。     

浅谈全站仪在隧道拱顶沉降测量中的运用

在隧道施工监测中采用高性能全站仪测量拱顶沉降,其测量精度符合施工监测的要求。文章针对传统拱顶沉降监测方法的不足,分析高性能全站仪测量方法的优势,并结合建单山隧道工程实例,通过采用高性能全站仪和精密水准仪对隧道同一拱顶沉降测点进行变形监测及数据分析,证明了高性能全站仪监测拱顶沉降的可行性和优异性,对隧道拱顶沉降监测具有积极的参考意义。     

土质浅埋隧道设计基本问题探讨

隧道工程作为特殊的岩土工程,现有资料缺乏对隧底受力变形的研究。土质浅埋隧道由于承载力较低,受力后变形较大,明确其基底承载力及变形机理具有重要的工程实际意义。本研究借用建筑基础设计方法,对隧道基底承载力和变形问题进行了探讨,提出了土质浅埋隧道基底承载力及基于弹性压缩变形的基底变形计算公式。对隧底承载力计算分析结果表明,一般情况下,隧底不存在承载力不足的情况;同时针对隧底不同时期沉降对隧道工程的影响,可采用不同的控制措施:二次衬砌施作前基底沉降不予处理,二次衬砌基底变形采用预留安全空间处理,工后沉降按路基沉降标准控制。     

盾构下穿古旧平房群的沉降规律及预测方法研究

依托于北京轨交8号线某区间盾构隧道工程,基于Peck理论和预测建筑物沉降的刚度修正法,通过对现场变形监测数据的分析,研究北京旧城地区盾构施工引起的地表和古旧平房群沉降规律,并提出了适用于盾构施工下穿古旧平房群的沉降预测方法。     

路基沉降变形预测方法及应用实例分析

对路基沉降变形的计算和预测方法中的双曲线预测模型及原理进行介绍,结合浙江某高速公路路基沉降变形预测的实例进行分析,实测数据与相对应的预测曲线吻合度较好,客观地反映了路基沉降的动态发展情况。     

砂砾地层电力顶管施工引起的地面变形研究

文章针对砂砾地层电力顶管施工引起的地面变形开展研究。首先,基于现有散粒土的沉降理论计算公式,进行某砂砾地层电力隧道顶管施工引起地面变形的理论计算和分析;其次,通过理论分析和现场实测,得到砂砾地层顶管施工引起的地面变形规律;最后,在现有理论计算公式和监测数据的基础上,利用规划求解,提出适用于砂砾地层顶管施工引起地面变形的沉降槽宽度系数计算公式。研究结果表明,土体损失是引起地面沉降的主要影响因素,沉降计算时必须考虑土体损失在顶进过程中的动态变化;修正沉降槽宽度系数计算公式能够较好地适用于砂砾地层中顶管施工引起的地面沉降计算。