地鐵車站群洞法施工對地表沉降影響的數(shù)值模擬

結合大連地鐵松江路車站的工程條件,運用有限元軟件midas-gts建立車站結構-地層三維模型,得出了地表沉降、沉降槽以及塑性區(qū)的發(fā)展規(guī)律.結果表明:地表沉降依照施工過程具有階段性,導洞施工是控制地表沉降的關鍵階段;最大地表沉降及最終地表沉降均符合60mm的控制基準,故洞樁法在控制地表沉降方面是有效的;沉降槽形態(tài)及深度受群洞效應影響,且與結構埋深及施工方式有密切關系;塑性區(qū)主要產(chǎn)生于導洞階段,洞樁法基本抑制了塑性區(qū)的發(fā)展.

通過應用pba洞樁法控制北京地鐵十號線大跨隧道區(qū)間的地表沉降,研究了該工法在施工階段對地表沉降的影響規(guī)律。

地鐵暗挖施工必然會對土體造成擾動,導致地面發(fā)生沉降,在施工過程中如何有效的控制地表沉降,確保施工安全,成為一項重要課題。文章以北京地鐵某暗挖車站為例,通過分析地表沉降監(jiān)測數(shù)據(jù),討論影響地表沉降的因素,為以后類似地鐵工程建設過程中控制地表沉降提供參考。

隨著地鐵建設事業(yè)的不斷進步，暗挖車站施工要求隨之提高，研究其對地表沉降的影響凸顯出重要意義。本文首先對

地鐵暗挖施工必然會對土體造成擾動,導致地面發(fā)生沉降,在施工過程中如何有效的控制地表沉降,確保施工安全,成為一項重要課題。文章以北京地鐵某暗挖車站為例,通過分析地表沉降監(jiān)測數(shù)據(jù),討論影響地表沉降的因素,為以后類似地鐵工程建設過程中控制地表沉降提供參考。

采用flac3d軟件,以擬建的廣州地鐵3#線典型車站為例,對盾構過站,擴挖成站施工引起的地表沉降規(guī)律進行了數(shù)值模擬,研究了不同工況盾構雙隧道過站施工對地面帶來的影響;并在此基礎上采取不同加固土體措施情況下,模擬了擴挖建站對地面變形的影響程度.研究結果對盾構直接過站方案是一種技術支持,作為盾構過站施工對地表沉降影響預測的方法,可為我國盾構法技術的擴大應用提供部分理論依據(jù)和參考.

以北京地鐵6號線田村車站工程為背景,借助數(shù)值模擬方法和現(xiàn)場實測數(shù)據(jù),對洞樁法車站不同扣拱順序對地表沉降的影響進行研究。研究結果表明:先邊扣拱后中扣拱施工順序下地表沉降比先中扣拱后邊扣拱施工順序下地表沉降小2.06mm,減小幅度為5.23%,兩者對地表沉降影響范圍大致相同；沉降差異主要發(fā)生在初支扣拱施工階段；邊跨扣拱施工會使中跨土體應力升高,不同扣拱順序下中跨土體彈塑性狀態(tài)有很大不同。

北京地鐵四號線某車站采用\"群洞法\"施工,由于洞室開挖過程中相互之間的影響,地層受力與變形情況變得復雜。同時該工程周邊環(huán)境復雜,為了周邊建筑物安全及路面交通的暢通,對地表沉降的控制要求嚴格。根據(jù)現(xiàn)場情況和相關設計資料,進行地表沉降監(jiān)測設計,通過對地表沉降的監(jiān)測來了解在施工時地層的力學狀態(tài)和穩(wěn)定情況,并對監(jiān)測結果進行分析;結合單洞施工時的地表沉降規(guī)律,分析群洞法施工時,群洞之間的相互影響情況,以便能夠對施工提出一些有指導性的意見。

文章以北京地鐵14號線陶然橋站中部暗挖主體工程為研究對象,通過幾何水準測量監(jiān)測方法,對中洞法施工各施工工序引起的地表沉降變形規(guī)律進行了分析和總結。結果表明,沉降變形主要經(jīng)歷5個階段,即柱洞初期支護施工沉降階段、中洞初期支護施工沉降階段、中洞二次襯砌底板與扣拱施工沉降階段、側洞初期支護施工沉降階段及二次襯砌結構施工沉降階段。其中第ⅰ階段與第ⅳ階段沉降值占最終沉降值比重最大,最終沉降橫斷面曲線呈軸對稱,以中洞中線為對稱軸線。

文章以北京地鐵14號線陶然橋站中部暗挖主體工程為研究對象,通過幾何水準測量監(jiān)測方法,對中洞法施工各施工工序引起的地表沉降變形規(guī)律進行了分析和總結。結果表明,沉降變形主要經(jīng)歷5個階段,即柱洞初期支護施工沉降階段、中洞初期支護施工沉降階段、中洞二次襯砌底板與扣拱施工沉降階段、側洞初期支護施工沉降階段及二次襯砌結構施工沉降階段。其中第ⅰ階段與第ⅳ階段沉降值占最終沉降值比重最大,最終沉降橫斷面曲線呈軸對稱,以中洞中線為對稱軸線。

文章以北京地鐵14號線陶然橋站中部暗挖主體工程為研究對象,通過幾何水準測量監(jiān)測方法,對中洞法施工各施工工序引起的地表沉降變形規(guī)律進行了分析和總結.結果表明,沉降變形主要經(jīng)歷5個階段,即柱洞初期支護施工沉降階段、中洞初期支護施工沉降階段、中洞二次襯砌底板與扣拱施工沉降階段、側洞初期支護施工沉降階段及二次襯砌結構施工沉降階段.其中第ⅰ階段與第ⅳ階段沉降值占最終沉降值比重最大,最終沉降橫斷面曲線呈軸對稱,以中洞中線為對稱軸線.

基于武漢地鐵苗栗路車站基坑工程施工現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),分析短時強降水對地表沉降與地下連續(xù)墻橫向變形的影響.結果表明:地表沉降與地下連續(xù)墻橫向變形最大值均出現(xiàn)在狹長基坑長邊中部,分別為16.96mm與4.40mm,而基坑短邊方向受短時強降水影響較小;底板澆筑時間對地表沉降與地下連續(xù)墻橫向變形影響較為顯著;地下連續(xù)墻外側攪拌樁能有效提高其抵抗橫向變形的能力;對于預估的沉降較大或對沉降敏感的施工區(qū)段,底板應盡量在雨季到來前施工.此外,應加強對無輔助加固措施區(qū)段、狹長基坑長邊中部的監(jiān)測,從而降低施工過程中短時強降水帶來的風險.

闡述北京地鐵五號線磁器口車站淺埋暗挖三拱兩柱中洞法施工技術對地面沉降的影響程度及變化趨勢,找出最不利工況,提出控制沉降的措施。

地鐵車站基坑多為狹長的深基坑工程,這種復雜的深基坑工程,給設計、施工帶來了較大困難,尤其是\"坑中坑\"類型的地鐵基坑,其圍護結構變形及周邊地層沉降特性更加顯著。今通過對\"坑中坑\"基坑變形機理的研究,利用修正的偏態(tài)分布密度函數(shù),提出一種新的估算\"坑中坑\"基坑周邊地表沉降的解析解,并利用實測數(shù)據(jù)證明了該計算方法的有效性。

基坑降水會使地下水產(chǎn)生流動；從而產(chǎn)生滲流附加應力；基坑周圍土體發(fā)生應力重分布；在滲流場與應力場耦合作用下；對地表一定范圍產(chǎn)生不同的影響與破壞；以蘭州東方紅廣場地鐵車站基坑工程為例；通過理論研究、數(shù)值模擬及現(xiàn)場監(jiān)測；分析基坑降水對地表沉降的一般規(guī)律；并驗證改進算法的合理性；研究結果表明:(1)地表沉降總體趨勢呈非線性增長；且隨降水穩(wěn)定趨于穩(wěn)定；(2)考慮滲流力算法結果略小于規(guī)范法；更接近實際監(jiān)測值；(3)距坑邊相同距離處各點最大沉降量不同；受降水深度及周圍環(huán)境影響；

該文以北京地下直徑線隧道為實體,選取具有代表性的工況,采用二維的數(shù)值模擬方法對隧道施工按照工法進行了分析,通過對比找出了最有利于隧道施工的工法,同時提出了隧道施工過程中各階段的控制參數(shù)和周邊管線、地上和地下構筑物的控制標準,并通過施工過程中的監(jiān)控量測數(shù)據(jù)印證了數(shù)值模擬結果。

本文以沈陽某地鐵車站pba洞樁法施工實例為背景,論述了pba洞樁法的施工工藝;通過現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)分析,研究pba洞樁法施工時地表沉降的規(guī)律和特點;提出了pba洞樁法施工建議,供施工技術人員參考.

隨著地鐵及城市輕軌交通項目在我國快速興建,地鐵及輕軌沿線土地開發(fā)項目迅速增加,而大量新建建筑深基坑工程位于地鐵車站和隧道附近或地鐵保護范圍內(nèi),使得地鐵車站和隧道不可避免地受到工程建設的影響。本文以臨近蘇州軌道交通2號線石路站某深基坑工程為背景,運用flac3d軟件建立三維數(shù)值分析模型,對深基坑施工進行數(shù)值仿真分析。仿真結果表明:地鐵車站最大位移及回彈變形符合控制要求,單側深基坑開挖引起地鐵車站結構剛體位移及結構應力改變,而地鐵車站對深基坑開挖產(chǎn)生的土體位移傳遞具有一定阻礙作用。最后建議對于地鐵車站及隧道受臨近深基坑工程影響的數(shù)值仿真分析,應考慮周邊土地開發(fā)未來高層規(guī)劃,綜合考慮不同時期多個深基坑工程開挖卸荷及長時間降水對地鐵車站或隧道的內(nèi)力及變形影響。

洞樁法能夠較好地控制地層變形和對周邊既有建(構)筑物的影響,目前已成為北京地鐵暗挖車站施工的主流工法。以北京地鐵10號線黃莊站工程為背景,基于地表和管線沉降的實測數(shù)據(jù),建立\"隧道-管道-土體\"的三維有限元計算模型,研究了洞樁法車站施工對地層的影響,并從沉降、變形和管-土相互作用等方面系統(tǒng)研究了施工對鄰近剛性接頭管道的影響。研究結果表明,洞樁法車站施工中導洞和扣拱施工是關鍵工序,這兩個工序引起的地表沉降占總沉降的90%以上;剛性接頭管道的沉降、變形及管道-土體差異沉降與管道和隧道相對位置關系密切相關,主要受其正下方土體開挖影響;管道變形由整個管體共同承擔,地層位移使管道產(chǎn)生彎曲和軸向變形,建議采用應變作為管道變形控制標準。

以北京地鐵國貿(mào)站工程為背景,分析大跨度分離式地鐵車站采用洞樁法施工,對周圍地層及鄰近樁基的影響.采用現(xiàn)場實測方法分析洞樁法施工地層沉降的規(guī)律,認為縱向沉降明顯分為前期沉降區(qū)、急劇沉降區(qū)和沉降收斂區(qū),而急劇沉降區(qū)又分為導洞、扣拱及下部開挖3個階段;橫向沉降符合peck曲線,影響范圍為3~4倍洞徑.采用三維數(shù)值分析方法模擬施工過程,選取典型的鄰近樁基所在斷面,研究車站施工對鄰近樁基變形以及地表沉降的影響,對國貿(mào)站鄰近樁基變形現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)進行對比分析,認為鄰近樁基沉降變形與其施工過程相對應,也分為導洞、扣拱及下部土體開挖3個階段.影響沉降的主要因素是其空間位置,特別是樁基與車站結構的最小距離,其次樁端所處的地層條件也有一定的影響;施工對鄰近樁基水平方向的擾動影響非常顯著,扣拱施工對鄰近樁基的側向變形影響最大.在此基礎上總結了車站上側樁、中側樁、下側樁等鄰近樁基的變形規(guī)律.

基于控制理論,建立了城市地鐵隧道工程地表沉降的理論控制模型;結合動態(tài)規(guī)劃原理,提出了城市地鐵隧道工程地表沉降動態(tài)最優(yōu)控制策略制定程序。文章對深圳地鐵大劇院站～科學館站區(qū)間三連拱隧道工程地表沉降的控制問題進行了理論探索,取得一些有意義的成果,為該工程的順利實施提供了重要的依據(jù)并具有一定的指導作用

結合成都地鐵1號線盾構工程實例,通過數(shù)值模擬計算,對影響地表沉降的主要因素土倉壓力設置、注漿參數(shù)設置和出碴量的控制進行了分析,總結了一些經(jīng)驗。