復(fù)合地層雙線盾構(gòu)上跨既有地鐵隧道施工誘發(fā)地表沉降分析

當(dāng)?shù)罔F隧道近鄰既有建(構(gòu))筑物施工時,隧道與建筑物之間將不可避免發(fā)生動態(tài)的相互作用,而這種作用的起因源于地鐵隧道的開挖擾動作用,地鐵隧道與建(構(gòu))筑物二者之間的相互作用通過地層這一媒介發(fā)生,而地表沉降大小二者之間的相互作用程度密切相關(guān),因此,有必要對地鐵隧道施工引起的地表沉降研究進(jìn)行綜述分析,后后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。

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(jié)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(xué)館站區(qū)間三連拱隧道工程地表沉降的控制問題進(jìn)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(dǎo)作用

為評估城市地鐵隧道豎井施工產(chǎn)生的地表沉降,結(jié)合深圳地鐵5號線某暗挖區(qū)間豎井施工,采用有限元和流固耦合方法對該豎井的降水及開挖施工進(jìn)行三維數(shù)值模擬分析,得到豎井降水和開挖引起地表沉降的變化和分布。根據(jù)地表沉降計算結(jié)果可得到如下結(jié)論:1)豎井單純進(jìn)行開挖而不降水引起的地表沉降遠(yuǎn)小于開挖和降水耦合作用引起的總沉降;2)距豎井越近,開挖引起的沉降占總沉降比例越大;距豎井越遠(yuǎn),降水引起的沉降占總沉降的比例越大;3)在地表最大沉降處降水產(chǎn)生的沉降占到了總沉降的65%。

地鐵隧道施工過程中,地表沉降對施工安全有重大影響.本文通過對烏魯木齊一號線施工中沉降量的實地監(jiān)測,對各監(jiān)測斷面的最大沉降量及橫向沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,并采用與flac3d數(shù)值模擬結(jié)果對比分析的方式,探討隧道施工過程中地表沉降的規(guī)律,得出了隧道施工過程中地表沉降規(guī)律類似于正態(tài)分布曲線,隧道中心軸為沉降量最大位置且向兩側(cè)逐步減小,沉降量隨時間變化形成反\"s\"曲線的規(guī)律,為后續(xù)地鐵隧道施工控制提供指導(dǎo).

在我國城市地鐵隧道施工引起地表移動的研究中,peck法和隨機介質(zhì)理論法應(yīng)用比較廣泛。由于隨機介質(zhì)理論法應(yīng)用經(jīng)驗相對較少,其相應(yīng)的主要影響參數(shù)的取值方法也不是很成熟,通過對peck法和隨機介質(zhì)理論法之間的關(guān)系的討論,得到peck法可以看作是隨機介質(zhì)理論法在應(yīng)用于埋深較大、開挖斷面較小的隧道的一個近似,并給出了隨機介質(zhì)理論法主要影響角的確定方法,大大加強了隨機介質(zhì)理論法在城市地鐵隧道施工引起的地表移動及變形研究方面的實用性。在上述討論的基礎(chǔ)上,通過實際工程的驗證,證明上述方法的有效性和可靠性。

研究地裂縫影響區(qū)內(nèi)存在可弱化土體的不利因素情況下,西安黃土地區(qū)地鐵隧道暗挖斜穿地裂縫施工所誘發(fā)的地表及隧道相關(guān)變形規(guī)律。通過flac3d模擬預(yù)測施工變形規(guī)律,并與實際監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,得到以下結(jié)論:(1)flac3d模擬表明,隧道暗挖施工穿越地裂縫時裂縫臨近處收斂值會在初期出現(xiàn)短暫負(fù)收斂現(xiàn)象;(2)地表在地裂縫影響帶的差異沉降發(fā)展集中在穿越前和穿越過程中,而拱頂上下盤差異沉降主要集中在穿越過程中;(3)當(dāng)?shù)亓芽p影響帶內(nèi)存在可弱化土體強度的不利因素時,地表最終沉降的峰值點會向不利因素處移動;(4)拱頂最終沉降的峰值點基本在隧道軸線和裂縫的相交處,其受地表的土體弱化因素影響較小。

南京地鐵珠江路站-鼓樓站區(qū)間,穿越軟~流塑狀淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土地層和眾多地面建筑物及密集地下管線。軟~流塑狀淤泥質(zhì)地層壓縮性高、強度低、易產(chǎn)生蠕動,圍巖無自穩(wěn)能力。在施工中采用大管棚+小導(dǎo)管超前預(yù)注漿+掌子面注漿隧道預(yù)支護(hù)方案及臺階法開挖與鋼架、網(wǎng)、噴混凝土支護(hù)的綜合措施。為了科學(xué)決策、安全施工,根據(jù)實際工況進(jìn)行計算模擬、預(yù)測地表沉降,進(jìn)行施工量測,實現(xiàn)了安全順利施工,建筑物完好無損。

1 地鐵隧道施工引起的地表沉降及變形測量 【摘要】地表沉降及變形是地鐵盾構(gòu)隧道施工過程中最需要重點關(guān)注的問題，其 直接影響周圍地面建筑和地下設(shè)施的正常使用，因此，對地表沉降及變形測量至 關(guān)重要。論文首先分析了盾構(gòu)掘進(jìn)引起地表沉降及變形產(chǎn)生的原因，重點探討了 地鐵隧道施工引起的地表沉降及變形測量方法。 【關(guān)鍵詞】地鐵隧道施工；沉降及變形；測量 盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)經(jīng)過一百多年的發(fā)展，已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，由于盾構(gòu) 施工引起的周圍建筑物的損壞也在減輕，但是盾構(gòu)施工還是會不可避免地引起地 層的擾動，引起地層變形以及地面的沉降及變形。地層擾動導(dǎo)致的土體強度和壓 縮模量的降低將會引起長時間內(nèi)的固結(jié)和次固結(jié)沉降及變形。當(dāng)?shù)貙幼冃纬^一 定范圍時，就會危及到鄰近建筑物和地下管網(wǎng)的安全，進(jìn)而引起一系列的巖土環(huán) 境問題。由此可見，研究盾構(gòu)施工產(chǎn)生地表沉降及變形的機理具有重大的意義。 1盾構(gòu)

地鐵隧道建設(shè)過程中主要通過地表沉降監(jiān)測反映盾構(gòu)施工的安全狀態(tài),peck公式一直被認(rèn)為是最簡單實用的隧道施工期地表沉降計算方法,因此針對其適用性和參數(shù)取值問題是人們研究的重點。文中結(jié)合盾構(gòu)施工的特點,探討盾構(gòu)施工中引起地層擾動的主要因素,通過在建地鐵隧道的實測地表沉降數(shù)據(jù)分析peck公式的適用性和參數(shù)取值問題,并探討了幾種特殊情況下的地表沉降規(guī)律,以指導(dǎo)施工方案的調(diào)整,減小施工的環(huán)境影響,同時保證隧道自身的施工質(zhì)量。

文章以鄭州市地鐵一號線為工程背景,結(jié)合鄭州區(qū)域性粉土地層的特點,運用有限元軟件midas/gts建立地鐵盾構(gòu)施工的三維有限元模型,分析了盾構(gòu)施工引起地表沉降的規(guī)律,并對影響地表沉降的因素,如軸線埋深、注漿作用、盾構(gòu)頂推力和土體強度等進(jìn)行了分析,得出了一些有意義的結(jié)論。

通常情況下,地鐵的隧道都是建在城市地表之下,這就會使地鐵的施工非常容易受到地面建筑物以及地下管線等的影響,所以在進(jìn)行城市地鐵的施工時,要對沉降進(jìn)行嚴(yán)格的控制。以國內(nèi)某城市地鐵隧道工程施工為例,分析產(chǎn)生地表沉降的原因,提出對地表沉降進(jìn)行有效預(yù)防的措施以及在沉降較大時如何進(jìn)行有效治理。

本文通過對深圳地鐵一號線西鄉(xiāng)—固戍區(qū)間單線和雙線隧道盾構(gòu)法施工引起的地表沉降分析,總結(jié)了復(fù)雜地質(zhì)條件下,隧道埋深、地質(zhì)條件、注漿量、施工參數(shù)等因素對地表沉降的影響。隨著隧道埋深增大,地表沉降影響范圍增大,而地表的最終沉降量逐漸減小。淤泥質(zhì)層、富水砂層、粉質(zhì)黏土層受到擾動后穩(wěn)定緩慢,后期固結(jié)和蠕變殘余形變引起沉降相對較慢,沉降量較大。注漿量充足,使隧道臨時支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,地表沉降變化平緩,最終沉降量小。

地鐵施工誘發(fā)地層沉降與環(huán)境損傷的預(yù)測與控制是亟待深入研究的重要課題.地鐵區(qū)間隧道多是同一埋深建造的兩條近距離平行隧道,兩隧道開挖對地層沉降的影響往往相互疊加,沉降預(yù)測更加困難.本文研究了雙孔平行隧道施工誘發(fā)地表橫向及縱向變形的修正peck法與隨機介質(zhì)法計算公式;對于地鐵雙孔平行隧道開挖,基于部分實測沉降數(shù)據(jù)的powell最優(yōu)化理論方法,實現(xiàn)了peck法與隨機介質(zhì)法各自的多參數(shù)反分析預(yù)測;開發(fā)出了地鐵隧道施工誘發(fā)地層環(huán)境損傷預(yù)測評價與控制設(shè)計的stead系統(tǒng);對多處雙孔平行隧道工程實進(jìn)行了理論預(yù)測和驗證,實測沉降證明了理論方法與stead程序系統(tǒng)的科學(xué)性和有效性.

我國很多大城市的交通情況非常緊張,自從改革開放初期開始這種情況便已經(jīng)開始呈現(xiàn)出來?，F(xiàn)在各大城市交通條件逐漸惡化,車均道面積也在逐漸下跌,同時這些城市的噪聲污染和空氣污染也嚴(yán)重超標(biāo),從而對廣大市民的身心健康帶來了嚴(yán)重的不良影響。所以大力發(fā)展城市快速軌道交通,在城市中心區(qū)域建設(shè)地下鐵道,一方面可以有效緩解地面的交通堵塞情況,解決市民乘車難的問題,另一方面對于城市環(huán)境保護(hù)工作的順利進(jìn)行也是非常有利的。

在現(xiàn)代城市中,土地資源日益緊缺、交通壓力不斷增加的矛盾加劇,地鐵成為解決此矛盾的有效措施,地鐵隧道施工得到越來越多的重視.在淺埋暗挖地鐵隧道施工中,地表沉降是影響施工安全的重要因素,加強對地表沉降規(guī)律的了解,可以為地鐵隧道施工提供有效指導(dǎo),降低施工風(fēng)險,本文就圍繞此展開分析.

地鐵隧道盾構(gòu)施工地表沉降的預(yù)測分析 摘要總結(jié)并分析了地鐵區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工中引起地表沉降的規(guī)律、過程及原因,同時介紹 了以經(jīng)驗法為主且目前廣泛應(yīng)用于變形分析的peck沉陷槽預(yù)測公式,并結(jié)合我國某城市地鐵隧道的修 建過程中產(chǎn)生的地表沉降現(xiàn)象,驗證了該分析方法的實用性和可借鑒性。 關(guān)鍵詞地表沉降peck沉陷槽預(yù)測分析盾構(gòu)法地鐵隧道 1前言 近些年來,盾構(gòu)施工法普遍用于在松軟含水土層中修建隧道,在江河海中修建水底隧道,在城市中 修建地下鐵道及各種市政設(shè)施。但是,當(dāng)采用盾構(gòu)法施工時,一般會引起隧道上方地表沉降,這種現(xiàn)象在 含水的松軟土層或其他不穩(wěn)定地層中表現(xiàn)顯著。尤其對于城市地鐵,盾構(gòu)法區(qū)間隧道一般都會穿越城 市中心地帶,因建筑物密集、施工場地狹小、地質(zhì)情況復(fù)雜、地下管網(wǎng)密布、交通繁忙、施工條件受 到限制等,而對環(huán)境的控制要求更為嚴(yán)格。因此,預(yù)

以南京地鐵1號線許府巷—南京站區(qū)間隧道為背景,結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)及各項掘進(jìn)參數(shù)設(shè)置,對土壓平衡盾構(gòu)在富水飽和粉土、粉砂夾細(xì)砂、粉細(xì)砂地層中掘進(jìn)引起的地表變形過程和分布規(guī)律進(jìn)行分析,并使用有限差分法程序flac3d對考慮盾構(gòu)施工工序、地下水位、土倉壓力和注漿等因素的地表變形進(jìn)行模擬計算分析。實測分析結(jié)果表明地表變形特征為:沉降速率大,測點最大沉降速率在-12~-15mm.d-1之間;地層穩(wěn)定快,盾尾脫出2~3d后地層即趨于穩(wěn)定;影響范圍小,盾構(gòu)掘進(jìn)對隧道縱向地表的擾動在刀盤前方約10m至盾尾后方16~20m的范圍內(nèi),橫向地表沉降主要分布在隧道中心線兩側(cè)各5~7m的范圍內(nèi),地表距中心線20m以外幾乎不受影響。模擬計算地表沉降分布結(jié)果與實測數(shù)據(jù)基本吻合。

地鐵隧道盾構(gòu)法施工引起的地表沉降分析

以廣州地鐵二號線某區(qū)間隧道為背景,介紹了盾構(gòu)法施工引起的地表沉降的分析方法,結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果的對比分析,總結(jié)了地表沉降規(guī)律,對后續(xù)工程施工具有指導(dǎo)意義。

本文介紹了地鐵隧道盾構(gòu)法施工引起地表沉降的原因,通過加強對施工過程的嚴(yán)格控制,根據(jù)不同的地質(zhì)情況采取有針對性的掘進(jìn)方法,確保盾構(gòu)法地鐵隧道的施工質(zhì)量,為進(jìn)行城市地鐵隧道施工的企業(yè)提供有效的參考價值。

以深圳地鐵x線某區(qū)間隧道為背景，介紹盾構(gòu)法施工引起的地表沉降的分析方法，結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果的對比分析，總結(jié)了地表沉降規(guī)律，對后續(xù)工程施工具有指導(dǎo)意義。

北京某地鐵車站采用暗挖多導(dǎo)洞法施工,由于導(dǎo)洞數(shù)量多、跨度大,群洞多次施工對地表影響較大。通過對該暗挖段地表的監(jiān)測,實時觀察地表土層變化,以指導(dǎo)施工確保工程的安全,并為以后類似工程提供借鑒。