地铁双线盾构隧道施工过程中地表沉降模拟分析

城市地下隧道复杂多变的地层条件、极度敏感的城市基础设施环境,使得城市地下隧道盾构施工过程中面临极大的安全风险。为确保盾构机通过海陆交互相沉积区的施工安全及盾构隧道施工后的安全运行,本文以天津地铁11号线三经路站~六经路站双线隧道盾构区间施工为背景,采用MIDAS-GTS软件对不同施工错距、不同埋深下的地层位移、地表竖向沉降进行对比分析。结果表明:当错距开挖长度大于4.5倍隧道直径时,地表最终沉降值变化较缓,现场施工可在此范围外进行施工;整体地表横向沉降曲线呈现出“窄而深”的形态,施工中要根据沉降变化注意隧道盾构施工时的埋深。

富水软土地层盾构掘进不同土仓压力影响分析

盾构法施工会对土体造成破坏,引起地表沉降,危及地表及周围建筑物安全。以天津地铁11号线工程为例,应用Midas GTS软件,探讨了在富水软土地层中进行盾构挖掘时,不同土仓压力和注浆压力对地层竖向位移、地表横向沉降及纵向沉降的影响。结果显示,提升土仓压力和注浆压力有助于减少地表沉降,其中土仓压力对于控制地表沉降的作用更突出。由于左线隧道先行开挖,左线地表沉降略大于右线地表沉降。富水软土地层施工时,盾构掘进参数建议取值范围为:土仓压力110~130 kPa,注浆压力150~180 kPa,施工沉降标准为30 mm。

海底隧道三洞并行施工通风方案优化研究

研究目的:针对钻爆法施工有害气体扩散规律的研究,目前对单洞独头掘进研究较多,对“三洞并行”施工通风研究较少。为探究海底隧道三洞并行施工较优的通风方案并优化风机布置,以青岛胶州湾第二海底隧道工程为依托,重点对海域钻爆段“三洞并行”施工污染物运移规律进行研究。通过建立“双孔大断面正洞+小断面服务隧道”的“三洞并行”三维模型,使用FLUENT软件三维紊态RNG k-ε模型和组分输运模型模拟隧道爆破后CO浓度分布,分析三种通风方案下CO浓度场变化规律,在此基础上对横通道射流风机布置进行优化。研究结论:(1)三洞并行工况下,利用中间服务隧道可以有效排出多个工作面钻爆施工产生的污染物,但在横通道区域会有污染物滞留现象;(2)在服务隧道内加入射流风机后,全程无明显CO滞留现象,并且可以明显降低浓度峰值,加快CO排出浓度速率;(3)距离横通道中心10 m处为横通道射流风机最佳放置位置;(4)本研究成果可为相关海底隧道施工通风的设计与施工提供参考和借鉴。