富水卵漂石地层土压平衡盾构施工参数研究

针对富水卵漂石地层土压平衡盾构(EPBS)施工出土控制困难、掘进效率低问题,依托成都地铁某盾构隧道区间的现场实验段,对富水卵漂石地层中土压平衡盾构的实测关键施工参数进行了统计分析,并探索了与地层相适应的掘进参数以及提高掘进效率的途径。研究参数包括:出土量、土舱压力、贯入度、掘进速度等,研究结果表明:虽然富水卵漂石地层中的土压平衡盾构掘进易超出土,但通过适当减少土舱压力和增大贯入度能够减少超出土量,盾构法适用于该地层;改善地层可掘削性能和适当降低土舱压力是提高掘进速度有效方法,而增大总推力可能导致掘进速度下降。

软土地区类矩形土压平衡盾构隧道施工期地层沉降规律

文章以国内首例类矩形地铁盾构工程为背景,采用有限元软件ABAQUS建立包含盾构机、管片和注浆层的三维模型,模拟计算分析了盾构推进、同步注浆、覆土厚度、盾构机台阶间隙等因素对地层变形的影响规律,并预测了组合施工参数范围内的地表沉降规律和沉降值。研究结果表明:类矩形盾构隧道地表沉降曲线类似于Peck曲线,地表横向沉降槽宽度小于双洞单线的单圆形盾构;同步注浆参数对施工期地表沉降的影响最显著,增大顶部两个注浆点位的注浆量对于减少地表沉降效果最显著;在较优施工参数组合设定下,地表沉降量可控制在5mm以内,沉降槽宽度为30m左右。

类矩形土压平衡盾构掘进引起的地层变形三维数值分析

以国内首例类矩形地铁盾构工程为背景,采用三维有限元软件ABAQUS建立了包含盾构机、管片和注浆层的三维模型,模拟计算类矩形盾构逐步掘进的全部过程,分析了隧道埋深为中埋条件下类矩形盾构掘进引起的地层变形,并对开挖面支撑压力及注浆材料性质对地表变形的影响进行了参数分析。研究结果表明:类矩形盾构地表沉降曲线类似Peck曲线,沉降槽宽度约30 m,但深层土体沉降呈"W"型;盾构掘进引起距隧道边缘约3.5 m处土体发生最大水平位移6.1 mm;施工中适当提高土舱压力,并采用凝结时间短、凝结后模量高的同步注浆材料,有利于控制地层变形。

骨干航道升级与地铁隧道穿越方案研究

绍兴地铁2号线一期工程某区间下穿骨干航道,基于该航道规划升级的背景条件,提出了地铁隧道主要影响区域内护岸加固、防撞墩改造、疏浚清淤等方案。通过定量计算及数值模拟等方法,分析说明了日常涉航作业以及主要影响区域外航道升级建设活动对地铁隧道结构的影响可控,从而验证了地铁隧道穿越方案合理,为全流域航道升级预留的条件可行。

区间隧道上方池塘开挖恢复方案研究

依托绍兴地铁2号线一期工程某池塘开挖工程实例,借助Plaxis3D软件建立三维有限元模型进行分析,比选不同方案下区间隧道的变形影响。其中,分部开挖方案造价低、工期短、对管线影响小,且区间隧道变形可控,予以推荐,顺利实施验证了方案有效性和模型可靠性。

类矩形盾构壳体与土相互作用下周边地层变形模式

为从地层变形控制能力评价新型类矩形盾构工法的推广价值,依托国内首例类矩形盾构隧道工点试验线,通过有限元模拟判定盾构壳体与土相互作用过程下周边地层的变形规律,并建立了测试项目较为齐全的现场原位试验段,最终构建了类矩形盾构壳体与土相互作用下周边地层变形模式。研究结果表明:垂直于类矩形盾构掘进方向的地层变形可划分为挤土外扩和回弹收缩两阶段,而沿着盾构掘进方向的地层变形受类矩形盾构扁平状壳体背土的影响显著。