新建隧道近距離上穿對(duì)既有地鐵隧道縱向變形影響分析

研究目的:目前我國(guó)城市地鐵正在迅猛發(fā)展,其中遇到的問(wèn)題較多,本文以某框架結(jié)構(gòu)七層辦公樓為研究對(duì)象,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工左線隧道拱頂下沉及地面沉降速率超過(guò)預(yù)警的現(xiàn)象,理論分析結(jié)合midas-gts數(shù)值模擬的方法,將\"建筑物-地層-隧道\"作為研究對(duì)象,分析礦山法小凈距隧道施工工序?qū)εR近建筑物影響,分析左右線施工順序?qū)ζ溆绊懖町愋?并提出相關(guān)工程技術(shù)措施。研究結(jié)論:(1)隧道施工使得建筑物處于受拉區(qū),結(jié)構(gòu)容易發(fā)生破壞,同時(shí)距離建筑物超出開挖影響范圍時(shí),小凈距隧道開挖先后順序影響不大；(2)距離建筑物較近,處于圍巖破碎區(qū)時(shí),先開挖遠(yuǎn)離建筑物一側(cè)的隧道方案更優(yōu),同時(shí)要注意靠近建筑物一側(cè)及中間巖柱需采取加固措施；(3)本研究結(jié)果可應(yīng)用于地鐵盾構(gòu)施工領(lǐng)域,對(duì)盾構(gòu)近距離側(cè)穿建筑物具有一定的指導(dǎo)作用。

針對(duì)盾構(gòu)近距離上跨施工對(duì)既有線的影響預(yù)測(cè)問(wèn)題,采取有限元數(shù)值計(jì)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(guò)midas-gts有限元軟件建三維模型,對(duì)既有線的豎向和水平變形進(jìn)行分析研究.將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與施工自動(dòng)化監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)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(duì)水平向的變形影響遠(yuǎn)小于豎向,受影響范圍主要在盾構(gòu)與既有線交叉點(diǎn)兩側(cè)各1倍洞徑范圍內(nèi).該研究為類似工程采取針對(duì)性措施提供了參考依據(jù).

地鐵隧道近距離下穿建筑物的保護(hù) 摘要:某城市地鐵隧道在距某22層高的宿舍樓僅5.4m位置下穿通過(guò),該樓為筏板基礎(chǔ),無(wú)樁基,基礎(chǔ)埋 深較淺,在與此樓如此近距離的施工過(guò)程中,減少對(duì)該樓的擾動(dòng),對(duì)該樓的保護(hù)成為一個(gè)技術(shù)難題。 關(guān)鍵詞:地鐵隧道近距離下穿建筑物 1工程概況 1.1工程簡(jiǎn)介 某宿舍樓位于某城市兩條路交口東側(cè)繁華地段,周圍建筑物較密集。宿舍樓為框架結(jié)構(gòu),地上20層, 地下2層,筏板基礎(chǔ),無(wú)樁基,基礎(chǔ)埋深較淺,隧道近距離下穿建筑物。宿舍樓與區(qū)間隧道的立面關(guān)系見(jiàn)圖 1,隧道外輪廓與樓箱基底板的最近距離僅為5.4m,隧道中線距該樓投影距離為8.9m。正線隧道貼近宿舍 樓北側(cè)經(jīng)過(guò),隧道采用礦山法開挖。 1.2工程地質(zhì)、水文條件 隧道結(jié)構(gòu)上層處在粘土層中,下部結(jié)構(gòu)處于細(xì)砂及卵石層中。對(duì)隧道結(jié)構(gòu)有影響的地下水層為第一

某越江隧道擬近距垂直穿越既有雙線地鐵隧道,本文采用大型非線形有限元分析軟件進(jìn)行了三維彈塑性數(shù)值模擬。研究?jī)?nèi)容主要為不同凈距穿越時(shí),新建隧道施工對(duì)既有地鐵隧道的影響規(guī)律。計(jì)算結(jié)果給出了新建隧道近距垂直穿越既有雙線地鐵隧道時(shí)的力學(xué)規(guī)律。

新建隧道穿越施工對(duì)既有雙線地鐵隧道的影響

隨著城市地下空間的開發(fā),軌道交通發(fā)展越來(lái)越快,不可避免出現(xiàn)地鐵隧道近接工程的相互影響.為此,結(jié)合工程實(shí)例,研究上跨問(wèn)題的卸荷機(jī)理,分析新建地鐵隧道上跨既有運(yùn)營(yíng)地鐵隧道的影響,從機(jī)理出發(fā),建立三維數(shù)值模型,得出其影響結(jié)果,最后提出工程控制措施.

隨著城市地下空間的開發(fā),軌道交通發(fā)展越來(lái)越快,不可避免出現(xiàn)地鐵隧道近接工程的相互影響。為此,結(jié)合工程實(shí)例,研究上跨問(wèn)題的卸荷機(jī)理,分析新建地鐵隧道上跨既有運(yùn)營(yíng)地鐵隧道的影響,從機(jī)理出發(fā),建立三維數(shù)值模型,得出其影響結(jié)果,最后提出工程控制措施。

近距離爆破對(duì)既有隧道的振動(dòng)影響

建筑結(jié)構(gòu)與城市地鐵交叉時(shí)；地鐵盾構(gòu)區(qū)間施工對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生一定的影響；合理選擇施工順序及設(shè)計(jì)方案是保證先期施工結(jié)構(gòu)安全的有效措施.通過(guò)地鐵盾構(gòu)區(qū)間對(duì)即將施工的某些建筑結(jié)構(gòu)的安全影響進(jìn)行分析；比較了與底板相連的樁基礎(chǔ)位于盾構(gòu)區(qū)間上方的原設(shè)計(jì)方案與優(yōu)化方案；使得上部結(jié)構(gòu)的安全能夠得到保障.

隨著城市地鐵的持續(xù)建設(shè),近接既有地下建筑進(jìn)行施工的工程大量涌現(xiàn)。由于受地質(zhì)條件和施工工藝的限制,盾構(gòu)推進(jìn)難免會(huì)對(duì)鄰近建(構(gòu))筑物產(chǎn)生擾動(dòng),由此引發(fā)一系列的環(huán)境病害。針對(duì)過(guò)黃浦江行人觀光隧道從上部穿越剛剛建成的上海地鐵2號(hào)線越江區(qū)間隧道,建立了三維有限元計(jì)算模型,研究了由于盾構(gòu)推進(jìn)而引起的地層擾動(dòng)變形的規(guī)律性,并對(duì)已建隧道產(chǎn)生的施工影響進(jìn)行了分析,并給出了相關(guān)的結(jié)論。

杭州某橋梁試樁工程采用兩種成樁設(shè)備進(jìn)行施工,套管采用拔除和不拔除兩種處理方式。為研究試樁工程對(duì)鄰近地鐵隧道變形的影響,文章對(duì)試樁施工過(guò)程中地鐵隧道道床位移、結(jié)構(gòu)豎向、水平位移以及收斂變形進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:橋樁施工會(huì)使鄰近隧道產(chǎn)生一定變形,但其變形值遠(yuǎn)小于后期樁基沉降所引起的變形值;套管拔除過(guò)程引起隧道變形波動(dòng)較大,可通過(guò)放緩施工速度,優(yōu)化施工方案等方式減小影響;橋樁離地鐵越近,對(duì)地鐵隧道的影響越大,產(chǎn)生的沉降漏斗的半徑越大。

軟土地層近距離上穿既有隧道變形的數(shù)值模擬——針對(duì)上海市某地鐵隧道近距離上穿運(yùn)營(yíng)中的地鐵二號(hào)線，二者最小凈間距為1．33m，通過(guò)三維數(shù)值模擬得到在新隧道推進(jìn)過(guò)程中，地鐵二號(hào)線和地表都表現(xiàn)為隆起，二號(hào)線最大隆起量為7．29mm，地表最大隆起量為16mm；地鐵...

以上海市西藏南路越江隧道為工程背景,采用數(shù)值模擬的方法,對(duì)新建越江隧道下穿既有隧道(m8線)施工引起的既有隧道及地表變形進(jìn)行了分析,并對(duì)縱向加固既有隧道以減小其變形的效果進(jìn)行了模擬計(jì)算。結(jié)果表明,新建隧道施工中須將地層損失率控制在1%以內(nèi),以減小對(duì)既有隧道及地表變形的影響;在隧道中心埋深較大的情況下,對(duì)既有隧道采取縱向加固措施以減小其變形的效果并不明顯。

盾構(gòu)近距離上穿越對(duì)已運(yùn)營(yíng)隧道的影響分析

為了闡明橋樁與地鐵隧道的相互近接施工影響及控制保護(hù)技術(shù)的研究,總結(jié)分析涉及的關(guān)鍵問(wèn)題,包括新建地鐵隧道施工對(duì)鄰近橋樁基礎(chǔ)的影響及控制保護(hù)技術(shù)、橋樁施工對(duì)鄰近地鐵隧道的影響和保護(hù)技術(shù)等方面的研究現(xiàn)狀.綜合現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn):目前尚缺少全過(guò)程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析和基于室內(nèi)大比尺模型的試驗(yàn)結(jié)果探究；施工影響及工后荷載作用的長(zhǎng)期效應(yīng)研究有待加強(qiáng)；微擾動(dòng)施工和新興的控制保護(hù)工序體系亟待完善；橋樁與地鐵隧道近接施工的影響區(qū)域劃分和風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的建立須作進(jìn)一步的探討.

以北京地鐵四號(hào)線盾構(gòu)隧道與九號(hào)線暗挖隧道\"小角度、近間距、長(zhǎng)距離\"空間立交施工為背景,采用數(shù)值模擬方法對(duì)三種施工順序進(jìn)行了計(jì)算,重點(diǎn)分析了其施工過(guò)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(biāo)。計(jì)算表明,先施工下方九號(hào)線暗挖隧道,再施工上方四號(hào)線盾構(gòu)隧道,且在上方四號(hào)線的左線盾構(gòu)機(jī)通過(guò)后再施作九號(hào)線二襯的施工方案是比較合理的。

基于mimdlin解和loganathan公式對(duì)盾構(gòu)施工正面附加荷載、側(cè)壁摩擦力及盾尾土體損失作用分別進(jìn)行數(shù)值積分求解,得出土體彈性位移場(chǎng);借助pasternak地基模型建立既有隧道受荷變形平衡微分方程,得到既有隧道因新建隧道盾構(gòu)施工產(chǎn)生的附加位移.應(yīng)用該解析解計(jì)算分析平行、正交以及重疊三種形式盾構(gòu)隧道施工的影響,并采用有限元軟件,考慮開挖卸荷、盾尾注漿及掌子面頂進(jìn)等施工過(guò)程,對(duì)上述三種工況進(jìn)行三維數(shù)值模擬.將數(shù)值模擬、實(shí)測(cè)值及理論分析結(jié)果對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),三者整體上吻合較好,驗(yàn)證了本文新建盾構(gòu)隧道對(duì)既有隧道縱向變形理論分析方法的正確性.為快速評(píng)估盾構(gòu)近接施工對(duì)既有盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)安全的影響提供了新途徑.

深圳地鐵2號(hào)線福田至市民中心盾構(gòu)區(qū)間下穿運(yùn)營(yíng)的地鐵4號(hào)線,結(jié)合盾構(gòu)法區(qū)間隧道工程實(shí)例,對(duì)車站端頭井和既有隧道兩側(cè)土體加固技術(shù)、車站洞門密封技術(shù)、近距離隧道掘進(jìn)模式和參數(shù)的選擇進(jìn)行分析和說(shuō)明。

為了充分掌握地鐵盾構(gòu)隧道近距離下穿既有隧道時(shí)管片、巖土體的變形,以深圳地鐵9號(hào)線梅村站—上梅林站區(qū)間下穿既有4號(hào)線蓮花北站—上梅林站區(qū)間工程為背景,運(yùn)用midasgts有限元軟件對(duì)下穿施工過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,分析下穿時(shí)巖土體與既有線隧道管片的變形,對(duì)兩條線設(shè)計(jì)豎向距離的安全性進(jìn)行了驗(yàn)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(shí)提出一些技術(shù)措施,如對(duì)既有隧道進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè),從既有隧道內(nèi)注漿,信息化施工等。

采用數(shù)值模擬方法分析不同埋深的既有隧道下方土壓力分布規(guī)律可知:既有隧道對(duì)其下方土壓力的橫向和深度影響范圍均為隧道外直徑的1.5倍,且沿橫向分為3個(gè)區(qū)域,即接近既有隧道的逐步降低段、穿越時(shí)保持最低位和穿出的逐步增加段;既有隧道下方最小土壓力與上覆土厚度呈負(fù)指數(shù)關(guān)系,與距離隧道底的間距呈對(duì)數(shù)關(guān)系。根據(jù)既有隧道下方土壓力的分布規(guī)律,提出近距離下穿既有隧道的盾構(gòu)施工參數(shù)設(shè)定應(yīng)分為3個(gè)區(qū),并給出各區(qū)長(zhǎng)度和施工參數(shù)建議設(shè)定值的計(jì)算公式。結(jié)合某隧道近距離下穿運(yùn)營(yíng)中的既有隧道工程可知,施工參數(shù)的實(shí)測(cè)值與建議設(shè)定值吻合較好,且將既有隧道的豎向變形控制在5mm內(nèi)。

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(wèn)題,一直以來(lái)受到人們關(guān)注。結(jié)合具體工程實(shí)例采用有限元法模擬基坑開挖過(guò)程的工況,分析基坑開挖對(duì)周圍地鐵隧道和地鐵車站的影響,通過(guò)對(duì)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(lái)判斷基坑開挖和支護(hù)方式的合理性,提出相應(yīng)的預(yù)防和保護(hù)措施,具有很重要的工程實(shí)際意義。

以某高架橋樁近接地鐵盾構(gòu)隧道施工為背景,采用三維數(shù)值模擬手段,分析了采用攪拌樁預(yù)加固和永久鋼護(hù)筒措施條件下橋樁施工過(guò)程中盾構(gòu)隧道的位移,并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明:數(shù)值模擬計(jì)算得到管片最大位移1.77mm,不超過(guò)地鐵監(jiān)測(cè)報(bào)警值2mm,且與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)位移量較為吻合。由此得出,鄰近地鐵橋樁施工采用攪拌樁預(yù)加固和永久鋼護(hù)筒措施有一定的可行性,可用于控制橋樁施工引起地鐵隧道的變形。