盾构法施工引起地表沉降的安全监测与数据分析

为研究地铁盾构下穿城市地表的变形情况,通过研究盾构法施工引起地表沉降的变形机理,并结合长沙市轨道交通4号线的地铁盾构施工的实例,对地表进行安全监测,在监测数据分析的基础上,分析盾构施工对城市地表沉降影响的变形规律。     

盾构区间施工阶段邻近建筑物风险评估

由于城市地铁穿过的地区多处于城市繁华地段,对周边建筑物影响较大。地下岩土体的开挖会引起地表沉降和变形,地表沉降到一定的程度,将影响地面建筑物的安全及正常使用,引起一系列岩土的环境工程问题。本文以南昌地铁某盾构施工区间为例,结合现场调查情况和地质资料等,进行隧道施工对邻近建筑物影响进行风险评估,提出风险控制措施,以期对同类工程有一定参考价值。     

杭州地铁盾构施工中地表位移及变化规律研究

杭州地铁盾构施工多处在淤泥、淤泥质土等软土层中。在实测数据的基础上,分析了地铁盾构施工地表沉降在纵向和横向上的变化规律、沉降范围以及沉降槽宽度系数和最大沉降量与隧道埋深间的关系。分析结果表明,地表沉降根据沉降大小和盾构机头的位置在轴线方向上分三个阶段,即盾构机到达前0～40 m、到达后0～50 m和后盾构等三个阶段。以盾构机头为中心,地表沉降的纵向影响范围为前40 m、后50 m,横向上为左右两侧各20 m。盾构施工期间地表位移主要表现为沉降,但也有隆起,盾构到达后的20～50 m为沉降发生的主要阶段,后盾构阶段沉降稳定,但也存在部分回弹现象。沉降槽宽度系数随着埋深的增加影响范围增大,而地表最大沉降量则随着埋深的增加减小。文中得到的结论对于杭州等软土地区地铁盾构施工、监测和设计等具有一定的指导作用和理论意义。     

软土地区既有桩基对沉降槽宽度系数i的影响研究

在软土地区盾构施工过程中,盾构施工时多穿越城市地区,城市地区建筑物下的桩基分布众多,需要对施工中造成的地表沉降进行严格控制,Peck公式在盾构过程中对于周围沉降预测已被多数学者验证此公式在我国多数地区都有很好的适应性,如果使用Peck公式对于盾构沉降预测,就需要确定此公式中较为重要的一个参数地面沉降槽宽度系数i,但是在盾构施工中既有桩基对地面沉降槽宽度系数i有待研究。通过有限元数值模拟对不同的桩径(D)、桩间距(l)、桩长(H)情况下的i值进行拟合,并得到由H、l、D组成的i*和隧道间距(L)的线性公式,将得出的i*替换Peck公式中的i得到桩基影响下的Peck地表沉降预测公式,并通过杭州地铁2号线庆春广场站至三坝村站进行现场观测沉降并与桩基影响下的Peck地表沉降公式所得数值进行对比,证明了本公式的正确性与适用性。     

地铁车站深基坑周边地表沉降规律研究

在现场实测数据的基础上,对某城市地铁基坑进行了PLAXIS 2D数值模拟计算和分析,研究了城市地铁车站深基坑周边地表沉降规律。研究结果表明,基坑开挖时地表沉降曲线在横向上呈凹槽型,随着基坑开挖深度的增加,坑周地表沉降值逐渐增加;地表最大沉降值发生在距围护结构水平距离约0.72H处,大小约为0.225%H。不同钢支撑预应力对坑周地表沉降值基本上没有影响,施加预应力的主要作用是防止支撑与围护结构桩(墙)间的松弛,使围护结构受力合理。减少钢支撑的水平道数,坑周地表最大沉降值逐渐增加;对周边位移要求较严的基坑,可以使用多道钢筋混凝土撑代替钢支撑以减少坑周的地表沉降。本文的研究成果对于基坑设计、施工和对周围的建(构)筑物的保护具有一定的参考价值。     

地铁隧道开挖引起地表沉降规律的有限元分析

本文通过有限元数值分析方法建立地铁隧道施工的三维模型,选取合适的开挖步,模拟隧道开挖这一动态过程对地表沉降规律的影响。研究结果表明,地表横向沉降规律呈反正态分布的曲线形式,地表在线路中心处产生最大沉降,并随着距线路中心的距离增大逐渐减小;在接近隧道开挖的范围内,受隧道开挖的影响较大,在远离隧道开挖的范围时,受隧道开挖影响较小;沿着隧道的纵向,地铁隧道开挖接近某一断面时,对该断面地表的沉降影响逐渐增大,当开挖远离该断面时,对该断面地表的沉降影响逐渐减小。     

双线平行隧道施工对应力及位移沉降影响研究

本文以哈尔滨市轨道交通3号线二期工程海河东路站～先锋路站区间的双线平行隧道开挖为工程背景,采用FLAC3D软件对左线和右线隧道施工过程中不同截面的应力及位移进行数值模拟分析。研究表明应力变化主要发生在开挖面周围3～6m,远离隧道土体应力变化不明显。右线开挖完成后比左线开挖完成后拱顶和拱腰应力值均有略微的增大;隧道开挖完成后的最大沉降量发生在隧道的拱顶,地表最大沉降也发生在隧道中心线上方的各个断面。右线隧道开挖对左线隧道的沉降有明显影响,即沉降槽深度和宽度的增加,数值模拟结果与实际施工监测值数据吻合较好,验证了模型的正确性和科学性。     

隧道盾构施工三维有限元分析

借助ANSYS对一段隧道进行分步开挖模拟.采用ANSYS软件的生死单元控制和更换材料模拟开挖和衬砌,求解出了地层位移和地表沉降,通过对比各开挖步下的地表沉降可以看出地表沉降在盾构推进过程中的变化过程.同时还计算出了管片的主应力,计算出基于莫尔强度理论的相当应力,并对管片是否破坏进行判断.     

软土地层中地铁盾构施工引起地表沉降规律研究

以杭州地铁二号线振宁路站~外环路站区间(9号盾构区间)隧道工程为工程背景,采用实例分析和三维数值模拟等手段对地铁隧道盾构施工引起的地表沉降变化规律进行了研究。结果表明,盾构施工影响范围为盾构机切口向前和向后各30 m,两侧各6 m,其它范围不受影响或受影响可被忽略;在一定条件下,地表沉降随土仓压力、注浆压力的增大而减小,土仓压力控制在0.15~0.2 MPa以内、注浆压力控制在0.2~0.3 MPa以内较为合适。结果对后续工程的设计与施工具有指导意义。     

盾构穿越建筑物施工技术

以西安市地铁三号线石辛区间土压平衡盾构下穿、侧穿居民楼建筑物为例,对施工中采取的施工技术措施进行了论述,着重介绍了盾构机掘进参数控制和地表沉降控制措施,及房屋监测点布置,使盾构安全、平稳通过风险源。     

盾构施工引起砂卵石地层变形规律

北京地铁16号线万寿寺站-国家图书馆站区间隧道在砂卵石地层中采用土压平衡式盾构机掘进,该区间全程穿越砂卵石地层,地面建筑物较多,施工环境复杂。由于砂卵石地层具有松散性,粘聚力几乎为零等特殊性质,地铁隧道开挖对地面沉降控制难度较大。以该区间土压平衡式盾构掘进为研究对象,考虑土工效应对掘进引起的地表规律进行分析总结,横向地表沉降曲线沉降槽宽度小,反弯点距隧道中线近,具有明显的凹陷,纵向地表沉降历时曲线大致分为五个阶段:先行沉降,到达时沉降,通过时沉降,盾尾空隙沉降,长期固结沉降。     

基于流固耦合效应的水下盾构隧道围岩稳定性研究

为研究考虑流固耦合效应下水下盾构隧道施工期围岩稳定性,以太原地市轨道交通2号线下穿河底区间段为工程背景,研究采用数值模拟和监控量测相结合的方法,基于应力场与渗流场耦合机理,运用Flac3D数值软件建立三维数值模型,分析了盾构隧道施工过程中围岩应力场、围岩渗流场、围岩位移场的分布特征。研究结果表明：盾构隧道开挖贯通后,围岩竖向应力场在隧道周边呈漏斗状分布,且最大值分布在隧道拱底处;盾构隧道的掘进开挖对位移场的影响范围由拱底逐渐向河底下扩展,且在两隧道中部沉降变形出现叠加现象;在隧道施工过程中应重点监测隧道拱腰两侧水压变化,防止发生涌水;地表沉降曲线实测结果与数值模拟计算结果大致吻合,研究结果可为水下盾构隧道施工安全提供设计理论依据提和支持。     

探究地铁区间隧道盾构防水堵漏施工技术

地铁区间隧道经常会发生渗漏,引起地铁设备的锈蚀,导致地铁区隧道结构稳定性的破坏,危及地铁行车安全,因而地铁区间防水是开发地下工程的重难点。本文介绍国内外地铁区隧道建设的现状和防水施工技术情况,并就地铁区间隧道施工过程中的盾构防水堵漏施工技术进行探讨,分析盾构隧道漏水的原因以及施工过程中需要控制技术要点。     

地铁车站深基坑开挖变形监测分析与数值模拟研究

以某地铁深基坑工程为研究对象,分析了该基坑在开挖过程中地下连续墙的水平位移、墙后地表的沉降变化等趋势,同时借助有限元软件MIDAS对基坑开挖进行数值模拟,将计算结果与实测结果进行比较分析,总结出基坑变形特征规律,为后期同类基坑工程信息化施工提供借鉴。     

基于改进GAP法双线盾构隧道下穿高铁路基沉降研究

根据GAP法的基本原理,通过对模型的改进和数值计算,以某地铁双圆盾构隧道下穿高速铁路路基工程为依托,对双线盾构隧道下穿高铁路基沉降规律进行预测。研究表明:路基顶面最大沉降量为8.84mm,最大沉降坡度为0.401‰;沉降槽较平坦,形态为单峰,先行隧道施工引起的路基顶面沉降值大于后行隧道引起的路基顶面沉降值。     

城市地铁隧道施工穿越既有铁路可靠性分析

为保障地铁盾构施工穿越既有铁路运输线路和地铁隧道的安全,采用ABAQUS数值模拟技术,分析了列车动载荷和地震载荷作用下地面沉降量及衬砌管片的受力变形。结果表明,在列车动态载荷作用下,管片及框架桥最大应力分别为7.6 MPa和4.6 MPa。地表竖直方向的最大沉降量为5.7 mm。在组合载荷作用下,管片及框架桥的最大应力和地表竖直方向的最大沉降量分别增大了4%和15%。该隧道施工有关强度和沉降控制满足设计技术要求。     

城市地铁盾构施工中的地表沉降问题分析

本文对广州地铁三号线采用盾构法施工中的地表沉降问题进行了分析,在此基础上提高了对城市地铁采用盾构法施工时对地表沉降问题的认识,对工程实践具有指导作用。     

既有地铁影响区前大直径盾构试验段监测研究

通过杭州某工程大直径盾构下穿既有地铁影响区前试验段现场实测研究,得出大直径盾构隧道穿越复合地层时周围土体超静孔隙水压力产生和消散的规律,以及相应的分层沉降及地表沉降数值;从而判断在城市繁华地段及复合地层条件下盾构近距离下穿既有地铁的风险及可行性,对类似下穿既有地铁工程具有实际指导意义。     

在已发生较大沉降房屋边上暗挖大断面隧道时采取的措施

地铁暗挖隧道沉降的产生与工程的地质条件、施工方案的选择等很多因素有关,本文主要介绍在广州地铁五号线小北站在已发生较大沉降房屋边上进行大断面隧道开挖时采取的保护措施。     

浅析盾构隧道施工引起的地面沉降机理与控制措施

地表沉降控制是盾构隧道施工的重要控制因素。本文围绕盾构法隧道引起地面沉降这一问题进行了探讨。先对盾构施工的原理和关键因素进行了阐述,在空间上和时间上对盾构施工引起地面沉降的机理进行了探讨,对盾构隧道的地面沉降这一问题给出一个定性的解释;围绕引起沉降的机理,对盾构隧道地面沉降的主要影响因素进行了总结;另外,对盾构隧道沉降预测的方法进行了总结和探讨,对盾构隧道的地面沉降这一问题给出一个定量的解释;最后简单介绍盾构隧道沉降控制措施和控制原则,为盾构隧道施工提供有益的参考。