基坑開挖施工對超近距離下臥既有盾構(gòu)隧道的保護技術(shù)研究

以某盾構(gòu)隧道上方近距離基坑開挖為背景,建立了基坑開挖對鄰近盾構(gòu)隧道襯砌內(nèi)力影響的二維數(shù)值分析模型,對實際施工工況進行模擬,動態(tài)地分析了施工過程中基坑變形及開挖對盾構(gòu)隧道襯砌內(nèi)力的影響,研究結(jié)果表明:基坑開挖對下臥盾構(gòu)隧道有較大影響,需在施工中加強對盾構(gòu)隧道的監(jiān)測與控制,基坑框架和內(nèi)墻對于改善盾構(gòu)隧道位移和內(nèi)力有明顯的作用。研究結(jié)論可為優(yōu)化設(shè)計和施工提供了有益的參考。

以榮超后海大廈基坑工程為背景,分析了該基坑開挖對下方運營隧道的影響,并從土體加固、開挖方法、施工監(jiān)測等方面,提出了控制隧道變形的措施,保證了地鐵隧道的安全運營.

為了充分掌握地鐵盾構(gòu)隧道近距離下穿既有隧道時管片、巖土體的變形,以深圳地鐵9號線梅村站—上梅林站區(qū)間下穿既有4號線蓮花北站—上梅林站區(qū)間工程為背景,運用midasgts有限元軟件對下穿施工過程進行數(shù)值模擬,分析下穿時巖土體與既有線隧道管片的變形,對兩條線設(shè)計豎向距離的安全性進行了驗證,得出兩隧道豎向最小距離在2.0～2.5m范圍是安全的。同時提出一些技術(shù)措施,如對既有隧道進行自動化監(jiān)測,從既有隧道內(nèi)注漿,信息化施工等。

盾構(gòu)隧道超近距離穿越樁基會對既有樁基造成不利影響,利用工程分析法和數(shù)值模擬分析法,研究盾構(gòu)隧道在樁側(cè)穿越時對既有樁基的影響,得到樁身側(cè)向位移及應(yīng)力分布特征,兩種方法的計算結(jié)果非常接近,證明了所用方法的可靠性,計算結(jié)果有助于對樁身安全性進行評價。

上海外灘修建地下通道——外灘通道,通道南段采用明挖法施工,在延安東路路口與已建的延安東路隧道產(chǎn)生交叉跨越問題。外灘通道基坑坑底與延安東路南、北線隧道拱頂距離僅為7.1m與5.4m,基坑開挖必然使下臥運營隧道產(chǎn)生附加變形以及附加內(nèi)力。為了研究外灘通道開挖對下臥延安東路隧道的影響,以及評價不同隧道保護措施的效果,通過三維有限元軟件plaxis-gid進行四組模擬,包括無隧道保護措施的工況、采取土體加固措施的工況、基坑開挖過程中在坑底進行堆載的工況以及同時進行土體加固和堆載的工況。實際工程中同時采用土體加固和堆載這兩種措施來保護隧道,現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)與對應(yīng)的數(shù)值模擬結(jié)果具有較好的一致性。分析表明:基坑開挖將對下臥隧道產(chǎn)生很大的影響,且影響范圍較大,約為6倍基坑寬度,施工中采取合理的隧道保護措施是十分必要的。

廣州apm線盾構(gòu)機近距離穿越正在運營中的地鐵一號線隧道,列車正常運營期間對線路變形有嚴格要求,因此,隧道下穿施工時采取一系列的沉降控制措施,包括穿越前盾構(gòu)機的準備、關(guān)鍵施工參數(shù)控制、同步注漿、補充注漿、施工監(jiān)測和信息化管理。另外,為保證列車運行安全,必須對運營線路進行監(jiān)測及防護。施工過程中的監(jiān)測結(jié)果表明,這些措施是行之有效的。

結(jié)合深圳地鐵3號線工程,采用數(shù)值模擬計算方法,研究近距離重疊盾構(gòu)隧道施工的相互影響。考慮＂先上洞,后下洞＂和＂先下洞,后上洞＂兩種施工順序,重點分析后建隧道施工對地表沉降的影響程度,對已建隧道周圍圍巖位移的影響程度。通過對比分析可出結(jié)論,采用先下后上的施工順序,后建隧道的施工對地表沉降和已建隧道的二次擾動更小。

隨著城市化建設(shè)的不斷發(fā)展,有效的推動了建筑行業(yè)的發(fā)展.但是由于城市用地比較緊張,推動了建筑物向地下空間和高空發(fā)展,尤其是地下空間,給施工工藝帶來了較高的難度,一般需要進行深基坑開挖,但是在深基坑開挖的過程中會對周邊環(huán)境產(chǎn)生一系列的影響,如果處理不好會造成無法彌補的損失,嚴重威脅人民的生命財產(chǎn)安全.因此,本文將會對深基坑開挖對臨近建筑的安全影響進行分析.

浦江飯店是上海外灘通道工程施工過程中的重要保護節(jié)點,普通的灌注隔離樁保護技術(shù)因為其施工時引起的沉降量大等原因已不能滿足該工程的需要。為此在試驗和監(jiān)測的基礎(chǔ)上,提出一種外套管內(nèi)螺旋取土的隔離樁施工方法,簡稱fcec工法,并比較了該工法與普通灌注隔離樁的優(yōu)缺點。fcec工法施工過程中對土體的擾動小,成樁時帶土量少,混凝土澆注充盈系數(shù)平均達到1.07,并且成樁后對樁周土體具有擠壓效應(yīng),這對有效控制沉降有十分重要的作用。fcec工法在控制不均勻沉降和整體最大沉降方面比普通灌注樁有很大的提高,為徹底滿足本工程在總體最大沉降控制的苛刻要求,在樁間輔助水泥漿與水玻璃雙液漿注漿,有效控制了該工程的整體最大沉降。

上跨盾構(gòu)隧道近距離基坑施工技術(shù)

以成都地鐵1號線三期四河站～華陽站盾構(gòu)區(qū)間上部施工龍燈山路下穿隧道為工程背景，在已建成地鐵盾構(gòu)隧道上部施工基坑，基底距離盾構(gòu)隧道管片頂部僅0.8m的情況下，對基坑開挖開挖過程中控制隧道管片上浮的影響進行了研究。

明挖法隧道近距離跨越既有盾構(gòu)隧道施工技術(shù)

沈陽地鐵10號線中醫(yī)藥大學(xué)站—松花江街站區(qū)間盾構(gòu)隧道上跨既有運營地鐵2號線崇山路站—岐山路站區(qū)間隧道,是目前國內(nèi)盾構(gòu)上跨既有運營隧道上跨距離最近的工程之一,上跨最近距離僅0.176m,因此,對既有隧道結(jié)構(gòu)的變形控制要求較高。筆者以該工程為背景,對既有隧道預(yù)加固處理措施、刀盤刀具改造、盾構(gòu)掘進姿態(tài)控制、參數(shù)預(yù)設(shè)等施工關(guān)鍵技術(shù)進行了重點介紹。施工和現(xiàn)場監(jiān)測表明,采取上述施工關(guān)鍵技術(shù)后,盾構(gòu)隧道安全上跨既有運營隧道,對既有結(jié)構(gòu)造成的擾動小于控制值。該工程施工技術(shù),可供類似工程參考和借鑒。

針對盾構(gòu)近距離上跨施工對既有線的影響預(yù)測問題,采取有限元數(shù)值計算方法,以某地鐵盾構(gòu)隧道小間距上跨既有線隧道施工為例,通過midas-gts有限元軟件建三維模型,對既有線的豎向和水平變形進行分析研究.將數(shù)值計算結(jié)果與施工自動化監(jiān)測結(jié)果對比,驗證了數(shù)值計算分析的合理性.結(jié)果顯示盾構(gòu)上跨施工導(dǎo)致既有線發(fā)生上浮,且盾構(gòu)施工對水平向的變形影響遠小于豎向,受影響范圍主要在盾構(gòu)與既有線交叉點兩側(cè)各1倍洞徑范圍內(nèi).該研究為類似工程采取針對性措施提供了參考依據(jù).

以北京地鐵四號線盾構(gòu)隧道與九號線暗挖隧道\"小角度、近間距、長距離\"空間立交施工為背景,采用數(shù)值模擬方法對三種施工順序進行了計算,重點分析了其施工過程中地表沉降、土體塑性區(qū)分布、襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力等指標。計算表明,先施工下方九號線暗挖隧道,再施工上方四號線盾構(gòu)隧道,且在上方四號線的左線盾構(gòu)機通過后再施作九號線二襯的施工方案是比較合理的。

上海軌道交通12號線龍華路站—龍漕路站區(qū)間隧道下穿千年古寺——龍華寺。為減少龍華塔的沉降和傾斜,施工前進行了針對性的盾構(gòu)改制,增加了管片注漿孔數(shù);穿越施工過程中采取精細化管理、均衡施工;穿越后采用打拔管注漿加固的技術(shù)措施,保證了龍華塔的安全,順利完成了區(qū)間隧道的施工。

近距離爆破對既有隧道的振動影響

基于盾構(gòu)施工對周圍土體及構(gòu)筑物的擾動影響機理,通過實測數(shù)據(jù)對盾構(gòu)近距離穿越擾動影響問題進行了定量分析,并討論了運營隧道對各盾構(gòu)施工參數(shù)的敏感性。研究結(jié)果表明:盾構(gòu)穿越對已建地鐵隧道的擾動影響主要以隧道的豎向位移為主。隨著盾構(gòu)推進,隧道結(jié)構(gòu)縱向上呈波浪狀,其隆起峰值不斷沿推進方向移動。盾尾后隧道段受盾構(gòu)穿越的影響顯著,但隆起峰值始終位于盾尾后。

基坑開挖引起地面不均勻沉降并導(dǎo)致周圍地下構(gòu)筑物傾斜、開裂等問題,一直以來受到人們關(guān)注。結(jié)合具體工程實例采用有限元法模擬基坑開挖過程的工況,分析基坑開挖對周圍地鐵隧道和地鐵車站的影響,通過對比基坑開挖前后地鐵車站和地鐵隧道的位移和彎矩變化來判斷基坑開挖和支護方式的合理性,提出相應(yīng)的預(yù)防和保護措施,具有很重要的工程實際意義。

地表建筑物的變形監(jiān)測是盾構(gòu)隧道施工監(jiān)測的內(nèi)容之一,由此可見,盾構(gòu)隧道施工對地表建筑物影響的重要性,特別是多孔盾構(gòu)隧道的施工。論文結(jié)合某實際工程,計算分析了近距離多孔盾構(gòu)隧道施工對地表某一框架結(jié)構(gòu)的影響,并提出了相關(guān)建議。

本文以北京地鐵亦莊線某區(qū)間明挖基坑側(cè)穿既有盾構(gòu)隧道工程為例，研究了基坑施工對既有盾構(gòu)隧道的變形影響

為保護地鐵既有結(jié)構(gòu)的安全,避免或降低外部作業(yè)對其造成不利影響,建立基坑開挖的三維和二維動態(tài)模型進行分析,并考慮主體建筑施工工后沉降分析和滲流分析,探討地鐵既有結(jié)構(gòu)安全評估方法,采用經(jīng)驗分析法、解析法、地層變形法等方法進行預(yù)測分析,進行多方面的驗證與比較,并指導(dǎo)實施方案。