盾构隧道下穿铁路群引起路基沉降的数值研究

以福州地铁一号线(罗汉山站~福州火车站区间)为依托工程,采用MIDAS/GTS有限元软件对盾构隧道下穿铁路轨道群引起的路基沉降进行了三维数值模拟分析。根据计算结果,分析了铁路轨道路基以及隧道轴线方向地表的沉降规律。并与工程现场实测数据进行对比,发现沉降规律基本一致。可为类似工程的设计、施工提供参考。     

盾构隧道施工引起铁路路基沉降槽宽度系数计算方法

盾构隧道施工不可避免地对隧道周围地层产生扰动,从而产生地层损失和路基沉降,路基沉降分析是盾构隧道的一个重要方面。基于Peck公式,逐步推导出单洞盾构隧道下穿铁路轨道路基沉降槽宽度系数的计算公式,从而对Peck公式进行修正,并结合福州地铁一号线的监测数据进一步验证了修正后的Peck公式的合理性和适用性。     

地铁盾构隧道下穿建筑物沉降规律分析

通过对成都地铁盾构隧道穿越建筑物引起的地表沉降进行动态监测与分析,得出了盾构地铁隧道在穿越建筑物时沉降发生时间及影响范围,并初步制定了用于指导施工的监测数据库,以便为今后类似工程提供参考。     

盾构隧道近接施工地表沉降研究

近距离交叠隧道施工作为一种近接施工问题,会引起复杂的地层效应.两隧道中间的土体变化规律是交叠隧道近接施工研究中最值得关注的问题,对于地面沉降量的总体控制具有重要意义.结合广州地铁5号线动物园站~杨箕站盾构区间工程,运用有限元分析软件,对近距离交叠隧道近接施工常见的三种形态(水平、斜45°平行和重叠)进行仿真运算,分析不同形态下隧道施工引发的土层位移与地表沉降.经实践检验,所得结果对于工程的顺利开展具有指导意义,也可为同类工程所借鉴     

盾构机下穿既有铁路引起的地表沉降分析

盾构机对于隧道开挖具有重要意义,而盾构过程中引起的地表沉降具有重大危害,因此必须监测.以罗汉山2#竖井～福州火车站站区间采用矿山法加盾构法施工为例,采用数值模拟和现场监测对盾构过程中沉降进行监测.监测结果表明:沉降点累计最大沉降值为-7.12mm;日隆沉最大值为+4.23mm,均在地表沉降范围之内,建筑物监测点累计隆沉最大点累计沉降值为-9.39mm;日隆沉最大点隆沉为-3.29mm,盾构掘进的过程中,地面沉降主要发生在刀盘位置及盾尾的位置,盾构机掘进过程中对土体的扰动范围基本与隧道埋深相当.     

盾构隧道下穿铁路影响分析

盾构隧道下穿既有铁路时,路基土体用高压旋喷桩加固后,能够减少隧道结构与其周围土体之间的刚度差异,均匀土层应力分布,增加土体抗力,并可有效地控制盾构穿越时所引起的地面变形.结合工程实例,对盾构隧道下穿既有铁路地基加固的设计方案进行阐述,并提出相关工程措施,以确保盾构施工过程中铁路列车行车安全.     

中川隧道下穿天巉公路施工方法研究

新建铁路隧道下穿既有公路时,既要保证新建铁路隧道施工安全,又要使公路保持运营状态,不产生较大的沉降,因此合理的选择施工方法,对隧道支护结构的安全以及公路路面沉降控制具有很重要的意义。巉以中川隧道下穿天公路工程为工程背景,结合国内外研究成果和国家现有规程,采用数值模拟的方法得出最优的施工方法。     

盾构开挖顶推力对下平行隧道影响的数值分析

以滨海软土地层中盾构隧道平行上穿既有隧道为背景,通过数值仿真软件对开挖动态过程进行了精细化模拟,研究盾构隧道施工顶推力对周边地层及其内部既有隧道受力变形的影响。结果表明,在新建隧道上穿施工过程中,开挖扰动对地层的影响范围主要集中在距离开挖面-1.0~1.5D区域内(D为盾构隧道外径),扰动效果以新建隧道轴线为中心呈环状向外扩散,盾构顶推力从0.1MPa增至0.4MPa时,地表变形及1.0D范围内地层压力均增大20%以上;新建隧道平行上穿既有隧道过程中,既有隧道断面变形从横向鼓曲变为竖向拉伸,且整体出现上浮现象,顶推力达0.3MPa后,既有隧道拱底和拱顶隆起速度增加,以拱底为基准,顶推力自0.1MPa增加至0.4MPa时,隧道上浮量增大34.2%;施工过程中除保证常规地表变形监测外,对于近接平行上穿施工还需加强对既有隧道竖向变形的监控,必要时采取结构加固措施和施工参数综合调整办法,以降低开挖扰动对周边地层和结构物的影响。     

暗穿隧道下穿铁路专运线沉降分析

西安地铁半坡站出入口暗挖隧道下穿纺织城铁路专线,设计采用桩基础进行轨道加固。应用计算软件,通过铁路专运线在加固前后,受下穿暗挖隧道施工影响所产生的沉降大小的数值计算分析,讨论加固措施的必要性和可行性。     

平行双孔隧道开挖变形三维数值分析

基于Gibson土建立平行双孔隧道的三维实体结构计算模型,考虑衬砌与周围土体的共同作用,并在盾构开挖面处施加表面力以模拟切削刀盘的推进力效应,分析平行双孔隧道同步开挖及不同滞后距离异步开挖时隧道相互作用所引起的周边土体变形及收敛形式。研究表明,平行双孔隧道异步开挖时,滞后距离对超前开挖隧道周围的竖直沉降影响微小,而对后挖隧道断面竖直沉降以及左右隧道水平位移的影响较大;随两隧道间距的增加,开挖时相互的影响会随之减小。     

盾构施工引起地表沉降的预测方法及浅析

就盾构隧道施工引起的地表沉降预测方法进行总结,并对各种预测法进行分析。经验法一般用于地表沉降的粗略估计且有一定的适用范围;理论预测方法由于一些参数选取的局限性,目前尚不能成为较为实用的预测方法,实测数据法是目前应用较多的预测方法,其中的神经网络方法具有较好的应用价值,是进行地表沉降预测的有效方法。     

盾构施工引起地表沉降的预测方法及浅析

就盾构隧道施工引起的地表沉降预测方法进行总结,并对各种预测法进行分析。经验法一般用于地表沉降的粗略估计且有一定的适用范围;理论预测方法由于一些参数选取的局限性,目前尚不能成为较为实用的预测方法,实测数据法是目前应用较多的预测方法,其中的神经网络方法具有较好的应用价值,是进行地表沉降预测的有效方法。     

盾构施工参数对地层变形的影响

以南宁地铁一号线南湖段下穿隧道为工程背景,建立隧道开挖的三维有限元模型,通过数值分析,得到盾构施工过程中地层变形的分布规律,讨论盾构施工过程中注浆压力对地表沉降、水平位移及拱顶位移的影响,分析掌子面压力对地表隆起的影响规律。研究结果表明,注浆压力对地表变形会产生明显的影响,随着注浆压力的增大,地表沉降及水平位移明显减小。当掌子面压力大于0.1 MPa时,会引起掌子面前方土体产生向上的位移,地表隆起量随掌子面压力的增加而增大。     

列车荷载对下穿盾构隧道影响的模型试验

为研究地面线路运营对下穿盾构隧道结构的影响规律,基于相似比理论建立室内大型试验模型,模拟上部列车荷载作用下土层及其内部盾构隧道结构的受力变形过程,总结变形规律。结果表明,模型试验能够较好地反映外部荷载影响下土层以及内部盾构隧道结构的受力和变形特性;地表列车荷载在土层传递过程中,同一层面上沿地面线路方向的土压力大于两侧土压力,远离线路的地层受列车荷载影响相对较小,同一竖向截面土压力变化量由上至下逐渐减小,即外部荷载对浅层土的影响明显大于深层土;盾构隧道在地表列车行驶过程中,环向出现背车面受拉迎车面受压的受力特性,呈斜向压扁,纵向应变从中间交叉点向盾构隧道两侧逐渐减小,呈下凹压弯;盾构隧道埋深越小,受地表荷载影响越显著,增大一倍埋深对应纵向应变最大值减小约44.5%。     

盾构隧道穿越铁路群的施工应用

结合广州市轨道交通三号线盾构隧道穿越广深铁路轨道群的施工实际经验,介绍了所采用的土压平衡盾构施工技术,并指出了常见问题及其对策和预防措施,对类似的地质条件下跨地铁段的设计和施工有一定的参考价值.     

深基坑开挖引起的地表沉降变形及影响因素分析

为研究深基坑开挖引起的地表沉降变形规律,运用有限元软件对合肥地区某深基坑工程进行了数值计算,并对该基坑进行了现场监测,现场监测数据与数值模拟结果吻合良好。在此基础上深入分析了深基坑开挖地表沉降变形的影响因素。结果表明:基坑周边地表沉降量随着距基坑边缘距离的增大,呈先增大后减小的趋势,邻近基坑地表沉降具有明显的空间效应,基坑长边中部断面地表沉降最大,短边中部断面次之,坑角断面最小。适当增加土体抗剪强度、地下连续墙厚度以及嵌固深度,可以有效抑制深基坑开挖引起的地表沉降,但是增加到一定程度时,这种抑制地表沉降的效果十分有限。     

兰州地铁黄土隧道开挖引起的地表沉降分析

依托兰州地铁一号线的开挖过程,对地表沉降的观测数据进行分析对比,研究了兰州地区城市浅埋暗挖隧道开挖引起的地表沉降规律。结果表明,隧道地表沉降分为微沉降阶段、快速沉降阶段、沉降缓慢阶段和沉降稳定阶段。在沉降显著发展阶段沉降量达到总沉降量的60%,隧道开挖引起的最大地表沉降为28.7mm。通过对隧道开挖过程的数值模拟验证了地表沉降的四个变化阶段,同时发现了在开挖过程中沉降槽会逐渐变大并且存在漂移现象。     

地铁隧道的下穿施工对上部路基沉降影响分析

国内的工程建设中有许多隧道下穿施工影响到路基沉降的问题状况,对这些路基沉降的影响分析应结合不同的列车荷载情况,使用一定的施工方法保证施工质量。本文结合某地铁一号线的施工案例进行路基沉降分析,通过四种模拟情况的探究总结,得出施工方法与列车荷载对沉降的影响因素,从而给隧道下穿的具体施工提供借鉴经验。     

离散元数值模拟在公路隧道围岩变形破坏机制研究中的应用

本文运用离散元数值模拟研究隧道围岩变形破坏机制,在地质跟踪调查的基础上,找出围岩变形破坏规律,将水平岩层隧道围岩破坏过程分成三个阶段,为隧道支护措施优化提供设计依据．     

狭长深基坑开挖引起的地表沉降变形及影响因素分析

狭长深基坑的开挖会对周边环境产生较大影响。鉴于此,文章基于有限元软件MIDAS GTS建立三维模型,重点分析基坑开挖过程中周围地表沉降的发展规律,并将数值模拟结果与施工现场监测数据进行对比,结果表明二者数据吻合良好。在此基础上对狭长深基坑开挖引起的地表沉降变形的影响因素进行分析,结果表明:基坑周围地表沉降值对基坑开挖深度敏感,且随着基坑开挖深度的增加而逐渐增大;地表最大沉降值出现在离墙后约8 m的位置,地表沉降的主要影响范围为0.5He~1.5He;增大地连墙厚度和嵌入深度、减小内支撑水平和竖向间距均使地表沉降值呈现减小趋势。