溶洞对城市地铁隧道内力及变形影响分析

本文基于西南岩溶区某地铁隧道工程,采用ABAQUS数值模拟系统分析了溶洞尺寸、溶洞位置及溶洞与地铁隧道净间距对隧道稳定性的影响,结果表明:数值模拟得到的关于隧道拱顶沉降和隧道水平收敛变形与现场实测结果非常吻合,证明本文数值模拟是有效的。溶洞直径对隧道拱顶位移的影响要明显大于对拱脚水平收敛变形的影响。此外,当溶洞与隧道净间距大于0.5倍隧道直径时,隧道变形接近无溶洞情况。对拱顶变形来说,溶洞位于隧道顶部时影响最大,溶洞位于其他位置时影响基本可以忽略。对拱脚水平收敛变形来说,当溶洞位于隧道侧部时,影响最大,其次是溶洞位于隧道底部。当溶洞位于隧道顶部时,溶洞对隧道拱脚水平收敛变形影响基本可以忽略。

黄土地区地铁隧道对地表沉降变形的影响分析

为研究隧道开挖对地表沉降变形的影响,本文以某黄土地区地铁隧道工程为例,采用数值模拟系统分析了黄土地区隧道开挖对地表及隧道围岩变形的影响。结果表明:隧道开挖对围岩的影响主要分为缓慢增加、急剧增加和趋于平稳3个典型过程。隧道拱顶变形与地表沉降变化趋势基本相同,围岩两边的变形表现为先增后减最后稳定的趋势。针对距离地表比较近且断面尺寸大的浅埋暗挖隧,采用台阶法的施工工序复杂,容易对地表沉降变形影响较大,因此可以通过导管注浆及架立钢拱架等支护方法减少隧道施工对地表变形的影响。

黄土地层洞桩法地铁车站施工竖向土压力分布规律研究

掌握黄土地层地铁车站洞桩法施工竖向土压力的分布规律对于该地层车站的设计和施工至关重要。以西安地铁某车站为工程背景,基于数值模拟,分析洞桩法施工过程中竖向土压力的变化规律,以及导洞的不同施工顺序对竖向土压力分布的影响,并与现场实测数据进行对比分析,结果表明:(1)上层边导洞拱脚处竖向土压力约为拱顶处竖向土压力的1.26倍,中间导洞拱脚处竖向土压力约为拱顶处竖向土压力的1.16倍,表明中间导洞B、C拱顶受力更为均匀。(2)相较于同层导洞开挖顺序,上下层导洞开挖顺序对导洞竖向土压力影响更大,“先上后下,现边后中”的导洞开挖顺序更为合理。(3)扣拱施工时,最大的竖向压力发生在扣拱和冠梁、顶纵梁交接处,并且拱脚处的竖向压力要远高于拱顶,表明拱-桩-柱体系能有效承担结构顶部受力。

南通富水砂层盾构隧道开挖对邻近桩基影响分析

为有效控制盾构隧道近距侧穿既有桥梁桩基施工,给桩基造成一定安全风险,本文依托南通地铁1号线区间盾构工程,建立三维有限元模型,基于流固耦合理论分析盾构施工对桩基水平位移、内力、地表沉降的影响,并验证计算的准确性。结果表明:盾构开挖面距离桩基2D范围内,盾构施工对桩基产生的影响占总水平位移的85%;桩基产生的最大水平位移为16.13 mm;盾构施工引起桩基剪力和弯矩的变化量明显。在富水砂层类似工程施工中应加强监测,同时采取优化盾构掘进参数和地层加固等措施,减小盾构施工对桩基影响。

郑州地区双线盾构隧道开挖对桩基础内力与位移的影响

为研究粉细砂层地区盾构隧道下穿建筑物对桩基础内力与位移的影响,以郑州粉细砂层地区盾构施工为例,采用有限元软件MIDAS-GTS NX建立地铁盾构隧道下穿建筑物的三维实体模型,分析盾构隧道下穿建筑物的不同阶段对桩体位移、内力的影响。结果表明:在郑州粉细砂层地区进行盾构施工时,盾构工程对桩基础底部位移的影响较大,位移最大值大多发生在桩底;盾构施工对桩身轴力的影响表现为桩身轴力最大值位于距隧道1倍洞径范围内。在进行双线盾构隧道施工时,应在临近、远离2个阶段注意工程的安全与防护问题,并采取相应的预防和保护措施。