长距离叠落盾构隧道施工对已成型隧道影响及控制措施研究

受隧道侧上方苏州桥的桥桩位置限制,北京地铁16号线万寿寺站~苏州桥站区间盾构隧道左右线呈叠落型式布置,叠落段长度为1km,隧道竖向间距1.6~4.0m,上层盾构隧道掘进将会对下层已成型隧道结构产生不利影响。针对不同的叠落段,建立了相应的计算模型,采用三维数值模拟方法分析了上层盾构隧道开挖对周围地层及下层已建成盾构隧道结构变形的影响规律,提出了下层隧道的保护措施,即:对隧道之间的土体进行注浆加固,并在上层隧道穿越下层隧道之前,对下层隧道采用型钢支撑进行加固,研发了型钢支撑结构体系及配套的安装台车。型钢支撑体系受力测试结果表明:对下层隧道结构的保护措施效果显著。

平行叠落盾构隧道下穿沪宁城际变形影响分析

对于城市轨道交通,下穿既有建（构）筑物一直是建设过程中的重大风险源,同时也是地下工程界的一个研究方向。常州轨道交通2号线和6号线,盾构区间以小角度下穿既有沪宁城际铁路。为了保障既有铁路的运营安全和隧道施工安全,既有城际铁路预留混凝土板和钻孔灌注桩措施。论文采用数值模拟的方法对施工工序进行比选,并分析盾构施工过程中地层、加固板、路基以及桩基的变形规律及其安全性。

可液化地层叠落盾构隧道抗震分析及对策

饱和砂土地层的盾构隧道可能因液化影响产生变形及内力变化引起隧道破坏,地层液化对叠落隧道的影响可能因结构间的相互影响而加剧。基于工程实例,采用有限元分析软件Midas GTS建立三维模型,对可液化地层叠落隧道进行水平和竖向抗震动力时程分析,分析了液化地层在隧道不同位置以及不均匀分布情况对隧道的不同影响,对液化与非液化情况的隧道结构内力及变形进行对比,研究了地层加固对液化地层的处理效果。液化情况下隧道内力及变形均有一定程度的增加,其中液化地层处于隧道底部、液化地层分布不均匀对隧道影响程度较大,竖向地震作用主要影响隧道的竖向变形。综合考虑多种加固方案,中等液化程度时盾构隧道采用径向注浆加固地层有较好的效果。

叠落盾构隧道施工影响下地层及先行隧道变形分析

叠落盾构隧道施工,变形相对较大,施工安全风险性高,导致地层及先行成型隧道结构受力复杂。本文以某地铁出场线盾构区间段叠落盾构隧道项目为依托,建立三维有限元模型,分析上行隧道施工对周边地层及下行已建隧道的影响。研究结果表明:叠落盾构隧道施工会导致地表沉降量的叠加,且叠加变形相对较大,但沉降槽宽度变化值较小;上行盾构隧道开挖导致下行隧道管片发生隆起,最大隆起点位于两隧道最初重叠处下行隧道拱顶位置,变形值为3.84mm;上行隧道施工时,下行隧道管片竖向变形曲线呈“勺”型,下行隧道某点前15m至后20m为影响范围,在此范围内应加强监测,达到监测预警值时应及时进行加固措施,以保证施工安全。

浅谈盾构隧道叠落段关键施工技术

长沙轨道交通6号线东延段由长沙黄花国际机场T1、T2站接入长沙黄花国际机场T3站,其区间盾构隧道采用左、右线交叉叠落互换平面位置方式布置。叠落段长度约103 m,叠落段隧道净距3.6~6.2 m。施工过程中,盾构掘进采用“先下后上”的原则,针对不同的叠落段隧道净距,提出了下层隧道的保护措施:优化上层隧道盾构掘进参数,减少盾构对地层的扰动;保证下层隧道管片壁后空隙的注浆填充更加密实;在上层隧道穿越前,采用管片纵向槽钢拉紧下层隧道或通过液压支撑台车对下层隧道进行加固。对监测数据进行统计分析可知,所采取的措施对下层隧道结构的保护具有积极作用。

小间距盾构叠落隧道侧下穿立交桥群桩施工技术

北京地铁16号线某区间由于受到地面建(构)筑物影响,采用了长距离盾构叠落隧道的方式,上、下隧道的最小净距仅为1.6 m,盾构叠落隧道共侧下方穿越32个西三环高架桥桥桩,施工风险性很高。通过有限元数值模拟的方式,讨论盾构区间隧道叠落区间段3种典型的断面,由于盾构掘进施工导致的地面变形及后建上层隧道穿越对先建下层隧道的影响机理。计算结果表明:上层隧道开挖后,相比于区间隧道斜向叠落段,完全叠落段区间隧道掘进施工所造成的影响更为明显,并且当完全叠落段区间隧道上下层净距离越小掘进施工扰动就会越大。叠落段上层隧道的施工会造成先建下层隧道管片结构明显的变化,这会对施工产生极为不利的影响。因此,为了确保现场施工的安全,需在叠落区间采用上下两层隧道之间夹土层进行径向注浆预加固的方式和对下层先建区间隧道内设置临时型钢支撑的加固方式的方案。

小曲线半径叠落盾构隧道近接施工安全控制研究

小曲线半径叠落盾构隧道近接施工风险较高,其安全控制是工程界亟待解决的难题。依托某叠落盾构工程,通过数值模拟,研究了夹层土注浆、架设内部钢支撑等措施的可行性,据此提出合理的控制方案,并结合现场监测数据对安全控制效果进行评价。研究结果表明:相比于无加固措施方案,夹层土注浆加固能够提高夹层土的强度,有效减小管片上浮,架设内部钢支撑能减小管片水平变形,两种方案结合能够有效保持断面形状;管片拱顶竖向变形和水平净空收敛变形的最大值分别为7.02 mm和2.74 mm,均小于变形控制标准值;现场采用夹层土注浆和架设内部钢支撑的联合措施是合理和可行的。