新建地铁隧道“零距离”下穿既有车站施工技术分析

新建地铁隧道"零距离"下穿既有运营地铁车站结构的施工将引起既有车站结构的变形,影响既有地铁正常运营。文章以北京地铁7号线下穿既有10号线双井站为工程背景,针对地铁区间隧道"零距离"穿越既有车站全断面开挖、台阶法开挖及CRD法开挖引起的既有车站主体结构、既有10号线轨道及区间隧道支护结构等的变形和受力状态进行了数值模拟,对比分析了不同开挖方案引起的既有车站结构及轨道的变形特性;以既有线轨道的变形量为控制标准,结合施工引起既有车站结构的受力变化,确定了区间隧道"零距离"下穿既有车站的施工开挖方案;同时对采用CRD法施工时的不同加固措施对既有车站及轨道变形的控制效果进行了数值模拟分析,确定了施工中地层加固范围及加固长度等注浆加固参数。现场监测分析结果表明,基于数值模拟分析优化并实施的区间隧道交叉中隔壁法(CRD)开挖方案以及在左右线隧道间的夹土层、隧道掌子面地层及隧道左右外轮廓3 m内地层进行加固的施工技术方案保证了既有线轨道变形速率不大于0.04 mm/d和既有车站主体结构累计变形量小于10 mm的要求。     

单洞双线盾构隧道扩挖地铁车站方案研究

在单洞双线盾构隧道基础上通过浅埋暗挖等工法扩挖形成地铁车站可以解决车站段与区间段施工工期的矛盾,避免盾构机拖拉过站,减小车站施工对周围环境的扰动。文章依托北京地铁机场线西延北新桥站工程,开展了盾构隧道扩挖地铁车站方案研究,设计了采用PBA工法扩挖形成两连拱车站和三连拱车站两种方案。采用MIDAS对两种方案进行数值模拟计算,推荐采用三连拱扩挖方案作为最优方案,并对三连拱车站结构合理设计参数进行了优化研究。     

高陡边坡下隧道洞口区稳定性研究

为研究隧道开挖工法对高陡边坡下隧道洞口区稳定性的影响,文章依托某实际隧道工程,采用FLAC3D软件建立了相应的三维模型,对三台阶法、环形预留核心土法和CRD法开挖施工进行模拟分析,并与现场监测结果进行对比,得到如下结论:(1)对比三种工法开挖时隧道围岩和边坡变形可知,CRD法为最适宜,采用该工法开挖隧道时,洞口区围岩和边坡变形最小;(2)数值模拟所得围岩及边坡变形变化规律与现场监测结果基本一致,故采用数值法进行隧道施工优化具有一定的可行性;(3)为减少隧道开挖对洞口区边坡的影响,采用CRD法进行隧道开挖,结合锚索预加固可有效提高边坡稳定性。     

广州地铁流花路站超大断面暗挖工法优化

特大跨度超大断面地铁车站通常采用侧洞法、中洞法或双侧壁导坑法进行施工,其开挖导洞多,施工工序复杂,技术难度大。文章以广州地铁11号线流花路车站为工程背景,结合实际水文地质情况,对大断面地铁车站暗挖施工工法进行了优化,并采用Midas-GTS对优化工法的安全性及结构的可靠性进行计算分析。结果表明,优化后的工法对缩短施工工期有利,结构沉降及隆起量均满足要求,其施工安全性和结构可靠性均能得到保证;同时应在实施过程中加强现场监测,注意及时进行初期支护和二次衬砌的施作时机。     

新建隧道矿山-盾构法下穿既有地铁车站综合应用研究

文章以深圳地铁10号线福田口岸-福民站区间隧道近接下穿4号线福田口岸站施工实例为依托,针对浅埋暗挖法和盾构法均难以单独满足该工程施工要求的情况,对传统工法进行了改进,制定了先以矿山法开挖上台阶并截桩,然后以素混凝土回填上台阶,最后以盾构法开挖通过形成最终隧道结构的工法方案。通过对该方案的数值模拟分析,发现采用该工法下穿施工时可以满足既有车站及地表的变形控制要求。     

洞桩法地铁车站顺行密贴下穿既有隧道方案优化研究

北京地铁15号线奥林匹克公园站下穿大屯路隧道为国内首例大断面隧道长距离顺行密贴下穿既有隧道的典型工程。该工程原设计施工方案采用四上四下八导洞PBA工法,由于存在群洞效应,且车站主体结构赋存于富水的软弱粉质粘土中,使得其施工风险极大。鉴于此,文章对该地铁车站的施工方案进行了优化,取消了原方案下侧的4个导洞,改为施作长钻孔灌注桩,并针对改进的四导洞洞桩法的工程特点,最终形成了暗挖导洞大直径桩施工工艺。在车站施工期间对既有大屯路隧道结构进行跟踪监测,监测结果表明,车站主体结构的施工方案合理,新施工工艺能够确保既有隧道结构和地铁车站施工的安全。     

盾构隧道基础上修建三条平行隧道地铁车站的施工力学行为研究

结合我国地铁区间单线盾构隧道直径6m左右的实情,提出了在盾构隧道的基础上修建三条平行隧道岛式站台车站方案.对该车站结构的施工力学行为进行了二维有限元数值模拟分析,得出了车站主体结构在施作过程中的受力特征,并对其施工安全性作出了评价,最后提出了相应的设计和施工方面的建议.本研究成果可为今后实际工程的设计和施工提供参考.     

“蜂窝拱”隧道工法概述

介绍了新意法的基本概念以及新意法的核心思想,并引入其保护措施之一的"蜂窝拱"工法,分别从工法的产生、适用条件、工法的结构体系、施工流程、力学原理等几个方面对"蜂窝拱"工法进行系统地阐述,最后通过威尼斯地铁车站的地表沉降控制监测结果说明该方法的效果。     

城市地下公路隧道浅埋暗挖施工方法优化及应用研究

文章以某城市地下公路浅埋暗挖隧道为研究对象,采用有限元方法对CRD法及中隔壁台阶法进行三维动态开挖数值模拟,对比分析两种工法隧道围岩与支护结构变形及受力特征,依据数值计算结果对中隔壁台阶法进行优化,结合现场应用情况及监测数据反馈信息,比较两种工法在施工安全、质量、进度及造价方面的优劣势。研究及工程实践表明:两种工法均满足围岩及支护结构稳定性的要求,中隔壁台阶法在施工进度及造价方面明显优于CRD法,实际应用中取得了较好的工程效益,能够对类似工程的建设提供借鉴与指导。     

对建成地铁车站结构改造设计与施工的数值模拟分析

对已建地铁车站进行技术改造是一项非常复杂、风险极大的工程,需对改造结构进行技术评估,并涉及对原结构设计内力和位移附加增量的有效控制。文章针对苏州地铁1号线金鸡湖西站已建成的地下车站的围护、主体结构局部改造设计与施工存在的风险,运用有限元数值模拟分析预测结构附加应力和变位,为控制改造施工安全提出了结构构造措施和监测措施等合理化建议,可供类似工程提供借鉴。