基于地層損失比隧道開挖對臨近群樁影響DCM方法

針對廈門市仙岳路至演武大橋某隧道工程開挖過程中引起臨近建筑物墻壁產(chǎn)生裂縫及窗戶玻璃被振動破壞的現(xiàn)象,結(jié)合爆破參數(shù)和振動速度的監(jiān)測數(shù)據(jù),對該建筑物做出安全評價。分析了可能產(chǎn)生破壞的原因,指出爆破施工中隨時視現(xiàn)場情況調(diào)整爆破參數(shù)和考慮影響建筑物安全評估多種因素的一些建議。

為分析不同地層條件下盾構(gòu)法開挖隧道對土層的擾動情況,采用flac3d模擬了黏土和砂土兩種地層盾構(gòu)法開挖后土層的變形情況.結(jié)果表明,砂土地層中采用盾構(gòu)法開挖隧道對土層擾動較大,黏土地層中擾動相對較小,基于模擬結(jié)果提出了兩種土層下盾構(gòu)施工要點,可供相關(guān)工程參考.

本文通過有限元數(shù)值模擬分析盾構(gòu)隧道施工對臨近群樁基礎(chǔ)的影響,以實際工程為依托,建立三維數(shù)值仿真模型,研究結(jié)果表明：（1）在隧道開挖完成后,臨近橋梁樁基礎(chǔ)極限承載力下降了5.7%;（2）盾構(gòu)隧道開挖下地表沉降最大為3.99mm,對臨近建筑物有一定影響;（3）各工況下,隧道開挖前后樁頂沉降差為0.24~0.31mm,即由隧道掘進施工引起的樁基礎(chǔ)的附加沉降較小,不會引起橋梁上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力明顯的變化。

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，深基坑與隧道工程的數(shù)量明顯增多，基坑的開挖必將對臨近隧道產(chǎn)生影響。以某既有地鐵盾構(gòu)區(qū)間與臨近基坑工程為例，運用midas軟件對基坑施工過程中對隧道變形影響進行模擬，并給出了施工措施建議。結(jié)果表明：基坑開挖會引起隧道產(chǎn)生變形，變形規(guī)律也與基坑距離遠近密切相關(guān)。

以不同埋深雙隧道、不同開挖順序?qū)εR近地埋管線的影響為研究目的,在離心模型試驗中同時考慮隧道開挖所致地層損失效應(yīng)和質(zhì)量損失效應(yīng),并采用考慮土體非線性小應(yīng)變特性的hp(hypoplasticity亞塑性)模型和基于地層損失比的位移控制法進行有限元模擬分析.研究結(jié)果表明,不同埋深雙隧道、不同開挖順序?qū)Φ乇沓两怠⒐芫€沉降及管線彎曲應(yīng)變的影響較大.雙隧道開挖完成后管線下凸區(qū)(管線底部受拉區(qū))分布范圍為-2.5dt～1.5dt(dt為隧道外徑),且管線下凸區(qū)最大彎曲應(yīng)變約為管線上凸區(qū)(管線底部受壓區(qū))最大彎曲應(yīng)變的2倍.不應(yīng)簡單采用疊加原理對不同埋深先后開挖雙隧道所致地表沉降、管線沉降及管線彎曲應(yīng)變進行預(yù)測,應(yīng)合理考慮后繼隧道開挖所致土體的累積剪切應(yīng)變及管-土相對剛度對預(yù)測結(jié)果的影響.

鄰近地鐵深基坑施工必將影響隧道結(jié)構(gòu)安全；文中結(jié)合地鐵保護區(qū)域內(nèi)深基坑開挖及相關(guān)隧道變形數(shù)據(jù)；進行實例分析；以期為類似地鐵監(jiān)測項目提供借鑒和參考.

本文以上海某深大基坑開挖工程為例,詳盡闡述了其控制地鐵隧道變形的相關(guān)技術(shù)措施和地鐵監(jiān)護管理經(jīng)驗。同時結(jié)合隧道變形監(jiān)測數(shù)據(jù),就基坑開挖對臨近地鐵隧道的影響進行了分析。通過采用遠程監(jiān)控系統(tǒng)、隧道內(nèi)沉降位移自動化監(jiān)測等手段,以及采取嚴格的地鐵隧道變形保護措施,對基坑開挖施工全過程進行了有效的監(jiān)控。在基坑開挖期間,隧道結(jié)構(gòu)的沉降變形控制在安全范圍,確保了地鐵結(jié)構(gòu)及運營安全。相關(guān)研究成果可供地鐵監(jiān)護借鑒、參考。

建立了基坑開挖條件下考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與巖土體共同作用數(shù)值分析模型，探討了基坑開挖對臨近建筑物位移和內(nèi)力影響的規(guī)律。

預(yù)測隧道開挖對鄰近樁基產(chǎn)生的附件內(nèi)力和變形對隧道建設(shè)具有重要意義.傳統(tǒng)彈性地基梁法忽略了相鄰樁-土界面單元的相互作用和樁-土界面的塑性變形,其預(yù)測結(jié)果與實際有較大出入.基于mindlin解考慮樁-土界面單元相互作用,假設(shè)樁-土界面為理想彈塑性體,根據(jù)摩爾庫侖準則得出樁側(cè)土體的極限剪應(yīng)力和極限土壓力,可由本構(gòu)方程得出隧道開挖引起的樁基附加內(nèi)力和變形的塑性解.將該方法得到的塑性解與離心試驗結(jié)果進行對比,驗證了該方法的合理性.新方法考慮了樁身相鄰樁-土界面單元的相互作用,得到的附加變形較傳統(tǒng)地基梁解大.最后,討論了樁-土界面塑性變形對樁基附加內(nèi)力及變形的影響,由于不考慮樁-土界面塑性變形,導(dǎo)致樁基附加內(nèi)力和變形產(chǎn)生較大偏差,并且隨著地層損失率增加,偏差增大.

以實際工程為例,形象地模擬了隧道施工和橋梁距離較近時的動態(tài),對橋面板豎向應(yīng)力變化以及橋面板豎向和橋墩的豎向位移情況進行了詳盡的分析,有效降低了施工過程對臨近橋梁產(chǎn)生的影響。

基坑施工監(jiān)控對臨近地鐵隧道影響分析 摘要:本文以上海某深大基坑開挖工程為例，詳盡闡述了其控制地鐵隧道變形的相關(guān)技術(shù)措施和地鐵監(jiān)護 管理經(jīng)驗。同時結(jié)合隧道變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，就基坑開挖對臨近地鐵隧道的影響進行了分析。通過采用遠程監(jiān) 控系統(tǒng)、隧道內(nèi)沉降位移自動化監(jiān)測等手段，以及采取嚴格的地鐵隧道變形保護措施，對基坑開挖施工全 過程進行了有效的監(jiān)控。在基坑開挖期間，隧道結(jié)構(gòu)的沉降變形控制在安全范圍，確保了地鐵結(jié)構(gòu)及運營 安全。相關(guān)研究成果可供地鐵監(jiān)護借鑒、參考。 關(guān)鍵詞:深大基坑;隧道變形;技術(shù)措施;監(jiān)護管理 1引言 上海區(qū)間隧道一般覆土深度在7～25m，多位于②～⑦1層，所處地層多屬于淤泥質(zhì)軟粘土層，該 類土層具有明顯“高含水量、高靈敏度、高壓縮性、低密度、低強度、低滲透性”等特性，見表1示。其顯 著特點就是，土層一經(jīng)擾動，其強度明顯降低，且會在較長的時間內(nèi)

通過與兩階段分析方法的對比,表明所采用的三維整體數(shù)值分析方法能夠有效地模擬隧道施工對臨近樁基的影響。在此基礎(chǔ)上建立三維彈塑性模型,模擬實際的施工過程,從整體上研究黏性土地基中樁–土–隧道三者間的作用特征。計算結(jié)果表明:隧道施工對臨近樁基影響顯著,樁體的變形和受力性態(tài)不僅與隧道施工工況有關(guān),而且也與樁基的位置、長度和數(shù)目緊密相關(guān);樁基的存在改善局部區(qū)域內(nèi)土體的受力狀態(tài),但也加劇此處土體的變形;樁體沿隧道軸線方向的彎矩數(shù)值較大且分布曲折,長樁尤為明顯;群樁可以顯著提高隧道施工過程中樁體的受力性能。

盾構(gòu)隧道施工對臨近樁基影響數(shù)值分析——以上海軌道交通七號線下穿明珠線盾構(gòu)施工為依托，通過采用摩爾-庫倫彈塑性屈服準則，建立二維有限元數(shù)值模型，研究上海軌道交通七號線盾構(gòu)隧道開挖對鄰近樁基的影響。數(shù)值模擬結(jié)果表明：當盾構(gòu)土倉壓力控制在0．28-0．3...

為研究隧道開挖對臨近邊坡的穩(wěn)定性影響,以實際隧道為研究對象,采用有限元flac3d軟件計算邊坡開挖前后的邊坡的穩(wěn)定性分析。研究得出:開挖前與開挖后的邊坡安全系數(shù)均為2.16,開挖前、后的塑性區(qū),變化不大。由開挖前后的安全系數(shù)與塑性區(qū)可知隧道開挖對臨近邊坡的穩(wěn)定性沒有影響。對隧道臨近邊坡用噴射混凝土方法進行支護,支護后的臨近邊坡安全系數(shù)達到了3.2,未產(chǎn)生新的塑性區(qū),表明采用噴射混凝土邊坡支護是有效的。

針對成都地區(qū)某大斷面隧道臨近既有立交橋樁基的設(shè)計和施工方案,運用有限差分法,建立三維模型模擬施工過程。以臨近隧道的地面、隔離樁、主橋樁、匝道樁為研究對象,分析了地表沉降量與各樁基位移變化規(guī)律,進而判斷按照所用隧道設(shè)計和施工方案施工時能否確保臨近立交橋結(jié)構(gòu)的安全。研究結(jié)果表明:地表沉降量最大值為13mm,沉降范圍為隧道軸線兩側(cè)8m以內(nèi);右側(cè)6.5m處主橋樁樁頂沉降量最大,為4.7mm。由于各樁基位移值均在允許范圍內(nèi),且安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求,故按照該設(shè)計和施工方案施工能夠確保臨近立交橋結(jié)構(gòu)的安全。

以上海軌道交通七號線下穿明珠線盾構(gòu)施工為依托,通過采用摩爾-庫倫彈塑性屈服準則,建立二維有限元數(shù)值模型,研究上海軌道交通七號線盾構(gòu)隧道開挖對鄰近樁基的影響。數(shù)值模擬結(jié)果表明:當盾構(gòu)土倉壓力控制在0.28~0.34mpa,同步注漿壓力控制在0.26~0.32mpa的情況下,盾構(gòu)推進能保證樁基的安全。

采用兩階段分析方法,提出隧道施工對群樁水平位移和內(nèi)力影響的簡化解析計算方法:第一階段采用loganathan解析解估算隧道開挖引起的土體水平自由位移場,第二階段首先基于winkler地基模型把樁視作彈性地基梁,將自由土體位移施加于樁并建立單樁水平位移控制方程,然后應(yīng)用簡化mindlin方程,考慮被動群樁的樁-樁相互影響,計算被動群樁的遮攔效應(yīng),最后得到隧道開挖對被動群樁的影響,并與邊界元法分析結(jié)果及工程實測數(shù)據(jù)進行對比,得到了較好的一致性。

基坑開挖過程中,由于地層應(yīng)力釋放必然會引起地層初始應(yīng)力狀態(tài)的變化,基坑外側(cè)的土壓力發(fā)生變化,基坑坑底一定范圍內(nèi)的地層發(fā)生回彈,地層的回彈對下臥已運營地鐵隧道產(chǎn)生\"上浮\"的作用,使其產(chǎn)生豎向的上抬變形以及水平方向的收斂變形,本文通過對西安地鐵3號線沿線某項目基坑開挖、回筑對地鐵暗挖隧道的影響進行二維及三維有限元分析,評價項目的實施對既有隧道結(jié)構(gòu)的影響,以期所的結(jié)論為選用合理的開挖方案、開挖順序和必要的輔助施工保護措施提供指導(dǎo)和幫助.

運營期間的地鐵區(qū)間隧道允許變形較小,當周邊基坑開挖后土體卸載,應(yīng)力重新分布,使得區(qū)間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形甚至不均勻變形,進而影響區(qū)間的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。通過數(shù)值模擬,分析了基坑開挖過程中基坑的整體變形和相鄰地鐵區(qū)間的變形并對臨近運營地鐵的基坑工程的施工方案、設(shè)計及地鐵運營管理提出了指導(dǎo)性意見。

選擇廣州地鐵5號線沿線某房地產(chǎn)開發(fā)公司的5017地塊物業(yè)開發(fā)項目為實例,從工程水文地質(zhì)條件入手,利用三維有限元技術(shù),針對基坑施工和開挖的全過程進行數(shù)值模擬,得出各階段隧道結(jié)構(gòu)的變形情況,并對設(shè)計方案提出建議與意見。

在分析隧道開挖對鄰近單樁的影響時,基于winkler地基梁模型的簡化方法很難合理確定不同樁土剛度及地層位移條件下土體的等效參數(shù)。基于樁土界面非線性p–y曲線,提出了一種分析隧道開挖下鄰近單樁響應(yīng)的修正簡化算法,結(jié)合有限差分原理,給出了非線性方程組的迭代法及增量法求解過程,同時將本文方法與既有研究成果進行了對比驗證,并就相關(guān)問題進行了探討。研究結(jié)果表明:在進行隧道開挖條件下鄰近被動樁分析時,考慮樁土界面非線性特性是必要的,尤其是豎向;隨著樁長增加,樁身在豎直方向上呈現(xiàn)出三種不同的受力性狀;在cu/ep不變的情況下,樁身彎矩隨著cu增加呈線性增長。

隨著城市地下交通現(xiàn)代化建設(shè)的進程,多條地下鐵路在地下立交的情況已越來越多。盾構(gòu)施工難免會引起已建隧道底板的沉降變化。本文結(jié)合一實例,介紹了施工期間的沉降觀測方法,對可能引起底板變形的原因進行了分析,對指導(dǎo)類似盾構(gòu)施工起了實際的指導(dǎo)意義。