地铁区间隧道暗挖法施工因预降水而诱发地表沉降分析

为了预测地铁区间隧道暗挖法施工前预降水诱发的地表沉降量,依据群井降水作用下含水层水位降低、土体有效应力变化的过程,建立了单元土体固结压缩模型;基于有效应力原理和一维固结压缩理论,得到了含水层水位降深、土体压缩系数及初始孔隙比与隧道上方地表沉降量的关系。其预测结果可用于评价地面道路、建(构)筑物稳定性,为现场施工提供指导参考。最后通过工程实例验证以上分析过程的合理性。     

流固耦合作用下基坑开挖及降水对下卧既有地铁隧道的影响研究

为研究基坑开挖及降水对下卧既有地铁隧道变形的影响,基于比奥固结理论,结合修正摩尔库伦本构关系,建立考虑流固耦合的三维有限元分析模型,探讨基坑降水深度、降水速度、土体渗流特性、基坑开挖工艺等对下卧既有地铁隧道及其围护结构的影响,并与现场监测结果进行对比验证。研究结果表明:基坑降水深度对隧道结构变形有着较大影响,适宜的降水深度有利于抑制地铁隧道的隆起;在分块开挖效应下,隧道最终呈"M"形曲线隆起,竖向位移最大处位于隧道中部的两侧位置;土体渗流存在空间差异性;基坑降水速度会对隧道围护结构的内力产生重要影响,随着降水速度的增大,围护结构的内力会继续增长;隧道衬砌结构变形呈"水平向压缩、竖向拉伸"的竖椭圆状发展,隧道靠近基坑两侧的腰部变形较大;考虑基坑降水的流固耦合分析结果更接近现场实测结果。     

考虑土-支架耦合的大型渡槽开挖施工响应研究

大型渡槽工程对于我国水资源配置优化具有重要作用,目前针对考虑土体-临时支架耦合的大型渡槽边坡开挖施工位移响应的有限元研究工作尚未开展。本文结合淠河总干渠渡槽边坡开挖及临时支架施工案例,基于有限元软件MIDAS GTS NX,计算得到渡槽不同施工阶段土体和临时支架结构水平和竖向位移响应。结果表明:土体开挖阶段,土体水平变形与竖向整体隆起变形不断增加,最大水平和竖向变形值分别为12.19 mm和16.70 mm,符合规范要求;临时支架变形相应增加,最大水平和竖向变形值分别为12.19 mm和13.89 mm。后续加载阶段,土体水平和竖向变形趋于稳定值11.38 mm和16.70 mm,临时支架水平和竖向变形趋于稳定值11.38 mm和13.40 mm。     

零距离近接既有地铁站施工监测与数值模拟分析

本文以天津地铁5号线思源道站结建工程为背景,从施工监测和数值模拟两方面对基坑施工过程的变形控制进行研究。通过对周边环境、深层位移、基坑自身支撑体系等进行监测,实现工程施工全过程数据信息的无缝对接和实时反馈,保证了既有地铁站安全运营。建立数值仿真模型,对基坑周边环境竖向沉降、水平位移、基坑自身支护体系受力变化等进行研究分析,验证基坑开挖方式的可行性。研究结果表明,对于零距离近接既有地铁站地下空间拓建施工,基坑采用"分层岛式"开挖及"地下连续墙+混凝土环形内支撑"支护体系,能有效地控制基坑变形,确保周边环境和基坑自身安全。     

盖挖半逆作法地铁车站关键部位的受力及变形分析

青岛地铁五四广场站采用盖挖半逆作法施工。通过Plaxis软件对吊脚桩进行建模,分析其受力及变形情况,采用MIDAS GEN软件分析了钢管混凝土立柱柱脚的复杂受力情况。仿真分析及验算结果表明,吊脚桩和钢管混凝土立柱的受力及变形情况均满足要求。     

软弱地层盾构隧道侧穿房屋基础沉降特性分析

以广州轨道交通21号线金坑站—镇龙南站区间土压平衡盾构下穿均和村房屋群为工程依托,采用数值模拟方法研究盾构隧道侧穿房屋群基础沉降特性,对比分析不同隧道开挖顺序下房屋基础沉降响应规律,并结合现场实测数据进行对比分析,揭示软弱地层盾构隧道侧穿房屋群施工扰动特性。研究结果表明:(1)在软弱地层双线隧道侧穿既有建筑物时,优先施作受荷载作用显著侧隧道,可有效降低既有建筑物变形;(2)在软弱地层盾构隧道掘进过程中,地表既有建筑物产生的主要沉降位于隧道穿越既有建筑物前3倍洞径至穿越建筑物后6倍洞径范围内,在此区段内可加强监测力度,根据实际需求采取降低掘进速度或适当加大注浆量的控制措施来控制既有建筑物变形;(3)受软土地层特性和施工同步注浆浆液固化的影响,在盾构穿越监测点10 m左右监测点沉降达到最大,随着浆液强度的增大,存在沉降回弹现象。     

软弱吹填土地区管沟埋设技术分析

文章基于对钦州保税港吹填土地基地质情况的深入调查,阐述了管道开挖与回填的主要技术问题,并通过对比分析当前各种管沟埋设方案的优缺点,针对未经地基处理的地段开挖埋管,提出采用钢板桩+振动水密法综合处治的新思路,为吹填土地区或高水位软土砂基管道开挖埋设方案的选择提供技术参考。     

A simplified analysis method for the lateral deformation of braced excavations

Pile-anchor retaining structure is widely used in foundation pit engineering and side slope engineering in many countries. In contrast to strut, pile-anchor retaining structure has its typical features and advantages. It does not occupy the internal space of the foundation pit, and the project cost is much lower. Accurate prediction of the lateral displacement of the retaining structure is very important in the design stage. A simplified analysis method and several calculation assumptions of the lateral deformation of pile-anchor retaining structures are set up according to the engineering features. The expression function of lateral displacement versus depth is solved by means of a fitted function and the quasi-elastic summation method. The parameters are obtained through the stiffness equation of the anchors and the principle of minimum potential energy. The analytical evaluation of the lateral deformation curve is then completed, whose applicability is proved through practical engineering.     

青岛清江路站隧道施工开挖方法的数值模拟与分析

依托于青岛地铁清江路站的实际工程,利用ABAQUS有限元分析软件,针对所选地铁站的地质及结构特点,建立浅埋暗挖大跨地铁车站动态开挖的力学模型,数值分析表明模拟隧道施工开挖与支护过程应符合现场实际工况、应反映现场预留的毛洞长度。对今后用ABAQUS有限元软件模拟隧道动态开挖时准确反映施工力学行为具有指导和借鉴意义。     

软弱围岩大断面隧道相向施工围岩稳定性分析与掌子面加固研究

相向施工的软弱围岩隧道临近贯通时,两开挖面的扰动区将会叠加,围岩应力及变形异常复杂,存在掌子面大变形和失稳问题。结合狮子垄隧道,采用数值手段分别对单向、相向施工时的隧道围岩应力与位移场进行研究,分析临近贯通时围岩的稳定性。结果表明,相向施工时,随着掌子面前方土体长度的减小,围岩塑性区明显增大,变形加剧,拱效应逐渐减弱,稳定性大大降低;两开挖面间存在极限距离,当2个掌子面距离小于该值时,围岩大范围临近塑性破坏,必须采取有效应对措施,方可保证隧道施工安全。在对掌子面加固、提高初支强度等措施效果分析的基础上,采用竹锚管注浆对狮子垄隧道贯通段掌子面进行加固,并提高初支强度,保证了该软弱围岩大断面隧道顺利安全贯通。