粉砂地层地铁盾构下穿建筑物的施工关键技术分析与应用策略

本文深入探讨了粉砂地层地铁盾构下穿建筑物的施工关键技术及其应用策略。随着城市化进程的加速,地铁建设在缓解城市交通压力中扮演着至关重要的角色。然而,在粉砂地层中进行地铁盾构施工,尤其是下穿建筑物时,面临着地层损失控制难、施工风险高、后期加固周期长等难题。本文通过分析这些难点,提出了一系列关键技术,包括盾构机选型与参数优化、渣土改良与出土控制、注浆技术与地层加固以及掘进过程中的风险控制等。通过实际案例的应用验证,这些关键技术有效提高了施工效率,降低了施工风险,为粉砂地层地铁盾构下穿建筑物的施工提供了科学依据和技术支撑。

软土地层地铁盾构下穿既有建筑物施工技术研究

盾构机下穿既有建筑物施工不当,可能会引发地面沉降以及建筑倾倒等现象。以广州市某地铁盾构下穿既有建筑物施工为例,介绍该项目软土地层的地质背景,对盾构下穿施工的难点进行分析,再对变形控制的施工技术措施进行探讨,通过下穿建筑物前准备、房屋注浆加固、盾构掘进精细控制、防刀盘结泥饼、地表建筑物监测等多种技术措施,保障该区间隧道上方建筑物的安全稳定。

盾构区间下穿多类建筑物施工关键技术与保护控制应用

盾构施工容易造成房屋较大沉降、开裂、塌陷等一系列风险,广州市轨道交通22号线九分部一工区番祈中间风井至番祈2号盾构井区间下穿了多个建筑物,为了控制其在施工过程中的风险,按盾构掘进顺序分别分析了盾构下穿建不同筑物施工技术,并提出了一套盾构下穿建(构)筑物的保护措施。研究表明,地表沉降符合规范相关要求。

隧道下穿建筑物施工变形预测算法

由于隧道下穿建筑物施工过程较为复杂,传统的建筑物施工变形预警系统大多基于二维的地理信息系统,往往具有可视化能力弱,模型预测准确度可靠差等缺点,提出基于改进BIM的隧道下穿建筑物施工变形预测算法。通过分析施工过程中建筑物产生的沉降变形,获取建筑施工节点变形向量,构建三维地质BIM模型,将建筑物节点变形向量输入至三维地质BIM模型中,通过在三维BIM地质模型上叠加动态的体元栅格三维空间场数据,不仅实现了数据的升维表达,同时也解决了传统静态BIM地质模型实时性和协同性表达弱的缺点,完成隧道下穿建筑物施工变形的预测。实验结果表明:所提方法可准确预测隧道下穿建筑物墙体的挠曲变形,具有较高的预测精度。

盾构机小半径下穿建筑物技术研究

本文以郑州地铁5号线某隧道工程为背景,为探究盾构机小半径下穿建筑物对建筑物变形的影响。依托盾构机小半径下穿龙铁路和建筑物,通过盾构掘进过程中土压力、推进速度、出土量控制、盾构纠偏、管片拼装控制、同步注浆及二次注浆控制,验证得出盾构机小半径下穿建筑物对既有建筑物沉降控制的效果。为类似地层的工程提供借鉴经验。

地下岩石隧道下穿既有高层建筑物安全性分析

在某城市地下隧道下穿既有建筑物工程中,考虑了既有建筑物的剩余安全度,制定了穿越处既有建筑物的风险控制指标和标准,并依据该市实际地层条件、建筑物等效刚度、等效荷载、地下隧道CRD开挖工法、施工错距等因素,建立FLAC^(3D)数值计算模型,模拟了隧道穿越建筑物的全过程,对既有建筑建筑物的沉降、倾斜规律进行预测分析。分析表明:四号导洞开挖施工,隧道拱顶最大沉降值为4.94mm,建筑物基底最大沉降量和倾斜值均满足控制标准,桩基嵌入深度不在隧道开挖引起的岩土塑性区影响范围之内。

盾构隧道下穿老旧建筑物群微沉降控制技术研究

中心城区盾构隧道下穿老旧建筑物的沉降控制是盾构施工的焦点问题。通常沉降控制方法是通过地表沉降监测数据,决定是否进行二次注浆,但地表及建筑物变形早已发生。为了弥补传统方法沉降处置滞后的不足,提出了“微沉降”施工控制技术,开发了壁后注浆雷达实时检测系统与自动化监测预警平台,在地表沉降发生之前及时注浆填充地层损失的空隙,防止地表沉降,保证老旧建筑物安全。济南轨道交通R3线王-裴区间隧道下穿越的老旧建筑物群,建造时间多为20世纪70-80年代,部分墙体风化严重,大大增加了地表沉降控制、建筑物保护难度。首先,利用三维有限元软件,对隧道下穿苏宁大楼和农业银行进行三维数值模拟,认为适当增加注浆压力可以有效减小地表沉降值,模拟结果与监测数据较为吻合。其次,为了掌握壁后注浆质量,控制隧道下穿化肥厂宿舍楼时的地表变形,开发了壁后注浆雷达实时检测技术,在衬砌拼装间隙检测注浆质量,动态调整注浆压力及注浆量,有效控制了地表沉降。同时,项目采用自动化监测和人工监测联合的监测方案,实时监测建筑及地表变形,并通过移动端手机应用实时掌握变形情况,可及时采取措施。利用雷达实时检测结果与地表监测结果,地上地下联动,地表沉降被控制在5 mm之内,最终基本实现了“微沉降”的目标,建筑物得到了良好的保护。

浅埋大跨隧道下穿建筑物时的变形控制标准

厦门市机场路一期梧村山隧道,设计为浅埋大跨结构,并要求下穿密集浦南建筑物片区。为控制该区严峻的环境风险,特别是建筑物的变形风险,建立相应的建筑物变形控制标准,通过施工现场试验段、先期施工、开挖、辅助工法的实施,以及全方位的变形监控量测结果,对该控制标准进行工程验证与反馈分析,从而形成可靠、可操作的变形过程控制综合指标,作为下穿建筑物项目风险管理体系的核心要素。研究成果已得到专家组的认可,并在现场开始付诸实施,其控制效果良好。

浅埋隧道下穿建筑物爆破振动规律及控制研究

敖包沟隧道是巴准铁路的控制性工程,隧道围岩与上覆地层为填土、黄土、砂岩夹泥岩,地层性质软弱,稳定性差;该隧道浅埋下穿西梁煤矿三栋建筑物,建筑物结构强度较差,隧道在下穿建筑物施工中的爆破控制技术成为关键技术。说明了下穿段的钻爆设计,采用现场测试的方法实测施工中的爆破振动,根据测试结果,调整爆破方案与参数,控制爆破对建筑物的振动影响。分析了爆破振动速度特征,采用回归分析的方法给出了浅埋隧道下穿建筑段的爆破振动速度传播规律,并给出了3方面的爆破控制措施。研究结果保障了敖包沟隧道下穿段的爆破施工安全,对同类施工有一定借鉴作用。

地铁隧道下穿建筑物安全风险等级模糊综合评价

地质条件复杂的青岛地铁一期工程隧道在下穿质量状况各异、结构基础形式多样的建筑群时,建筑物的安全成为决定隧道施工进度和环境安全的关键。在分析建筑物安全风险作用因素的基础上,依据地铁隧道的相关资料和下穿的20栋建筑物现场检测鉴定结果,引入模糊数学综合评判方法,总结了两大类9种主要作用因素;分别建立隶属函数并选取相应权重,对不同程度的建筑物风险予以模糊综合评价,划分了其风险等级,以供工程施工作参考。

浅埋暗挖隧道下穿建筑物的风险控制研究

浅埋暗挖隧道下穿建筑物往往引起建筑物沉降变形,对既有线路和周边建筑物的安全产生威胁。以青岛地铁一期工程某区间隧道下穿高层建筑物为背景,针对施工中存在的渗漏水及沉降变形过大等问题,开展数值模拟与现场监测相结合的研究工作。根据有限元计算确定施工对建筑物的影响范围,进而确定合理的注浆加固方案。研究结果表明采用深孔注浆、径向注浆等堵水措施,结合袖阀管注浆对建筑物变形进行控制,可保证隧道上方建筑物的安全。

地铁盾构区间侧穿建筑物施工控制技术

为保证地铁沿线建筑物的安全,对近距离侧穿建筑物的地铁盾构区间隧道施工,从设备选型、掘进参数、同步注浆与二次注浆等方面进行分析与控制,地表隆沉最大值分别为0,-9.8 mm,建筑物隆沉最大值分别为5,-2.8 mm,地表沉降值与建筑物沉降值均控制在目标值范围内,保证了地铁沿线建筑物的安全。

大跨度三联拱隧道下穿建筑物施工方案的研究

研究目的:南京市轨道交通1号线南延安德门—宁丹路区间,在左、右行车线两侧引出车辆段出入段线形成了三联拱大跨度隧道,且线路下穿5层楼房,该段结构设计复杂,施工分步多、工序转换多,施工开挖安全与其地面上方的五层楼房使用安全问题十分突出。三联拱隧道多采用分部开挖施工,然而采用不同的开挖和衬砌步序,对地层和上部建筑物的影响不同,因此,分析研究既保证施工安全又对楼房影响最小的施工先后步序是该段的关键技术。研究结论:通过对三联拱地段下穿5层楼房段的5种不同施工工序方案进行模拟分析,比较各方案引起的地层沉降和结构内力,得出中导洞法开挖,侧洞衬砌先行,再施做中间隧道的方案相比侧洞开挖、中导洞开挖、侧洞衬砌、最后施做主洞等其他几种方案,其对地层和楼房桩基底沉降最小,支护结构内力也最小,是5种方案中最优方案。

软弱砂层下的地铁隧道穿越建筑物的加固技术及注浆控制效果分析

地铁隧道在富水软弱砂层下穿越建筑物时,容易引起开挖面涌水突泥、围岩滑塌失稳以及建筑物不均匀沉陷等工程灾害。以青岛地铁枣李区间隧道软弱砂层带下穿建筑物工程为例,提出了全断面超前帷幕注浆、初支背后径向注浆及洞内补偿注浆联合加固技术。通过数值计算考虑注浆膨胀作用,分析了隧道下穿施工过程的地表变形及建筑物稳定性特性。研究表明:隧道在软弱砂层中采用全断面超前帷幕注浆会引起地表隆起现象,双线隧道地表呈现M型隆起变形,后开挖隧道变形值较大;地表建筑物在注浆膨胀作用下表现出正曲率变形,后开挖隧道正上方建筑基础最易发生破坏;穿越富水软弱砂层时不能一味提升注浆压力来提高地层刚度,应与现场监测结合进行施工控制。

圆砾泥岩复合地层泥水盾构下穿建筑物施工技术

泥水盾构机在圆砾、泥岩复合地层中掘进时,容易发生泥浆管、盾构机前仓进渣口堵塞(堵管堵仓)的现象,引起前仓压力波动,施工风险急剧增加。通过对盾构泥浆性能进行优化,降低堵管堵仓发生的概率;通过设定合理的前仓压力,优化掘进参数,保证开挖面的稳定,有效控制建筑物变形;之后选取正确的材料和施工工艺,利用同步注浆和二次补浆,有效控制地层和建筑物后续变形;同时利用信息化管理技术,采用自动化监测和信息化管理平台,使地下与地上联动,及时调整施工参数,更加有效地控制了建筑物沉降,为盾构机安全顺利下穿建筑物提供有力保障。

大跨隧道下穿建筑物施工方案对比分析及施工技术

以洛阳周山隧道下穿村庄民房为工程背景,采用FLAC3D建立三维数值模型对比分析了三台阶法和CD法下穿施工引起建筑物变位、隧道支护受力及隧道周边地层塑性区分布规律等,确定采用CD法施工。在施工过程中对建筑物沉降进行监测,结果表明,建筑物沉降规律与数值模型计算结果吻合较好,保证了建筑物的安全。

地铁隧道下穿建筑物矿山法施工风险控制

地铁矿山法隧道下穿建筑物施工面临着控制建(构)筑物的沉降风险的重要问题,结合广州地铁某工程实例,介绍了建筑物沉降及其原因,针对造成建筑物沉降的关键因素即隧道渗漏水,采取了较强的控制措施,取得了较好的效果,为类似工程提供参考。

小净距矿山法隧道下穿既有建筑物施工关键技术

小净距矿山法隧道在近接城市既有建筑物施工期间不可避免的会对既有建筑物结构的稳定性造成一定的影响。为确保小净距矿山法隧道在下穿既有建筑物施工期间的安全性,文章以深圳地铁6号线大浪站至石岩站区间隧道矿山法下穿别墅区为工程案例,通过数值模拟和工程监测相结合的手段,研究隧道施工对既有建筑物的扰动情况,并提出小净距隧道下穿既有建筑物施工关键技术,为类似工程提供参考借鉴。

区间隧道下穿大型建筑物孔内外微差减震弱爆破施工技术

在城市中修建地铁隧道,经常会出现隧道近距离下穿大型建筑物的情况。为了解决爆破施工时爆破震动对建筑物结构造成影响,本文将非电毫秒微差导爆管雷管的孔内微差与孔外微差结合起来,联线方式采用分组串联法,每3~5孔一组,孔内导爆管雷管跳段使用,孔外采用MS-2段导爆管雷管串联,从而将各个炮孔的引爆时间全部错开,实现导爆管雷管的延期起爆,基本达到了"一孔一响",有效降低了爆破振速,同时保证了施工安全及质量。

武汉地铁区间隧道下穿建筑物爆破振动控制技术研究

为有效控制爆破振动对周围建筑物的扰动,研究爆破振动传播规律,结合现场环境和爆破器材,对武汉地铁纸坊大街站-小镇站区间隧道左线下穿建筑物区段进行爆破方案优化设计,并在建筑物地表设置监测点对爆破振动进行监测,然后通过10次监测所得数据分析爆破振动传播规律。结果表明:通过分台阶爆破、松动爆破、直孔掏槽、周边密集减振孔、空气间隔装药以及延时爆破等优化设计,将振动速度峰值控制在安全允许振速2.5cm/s以下;中台阶、下台阶爆破时因上部存在自由面会有部分能量散失到空气中,导致工作面正上方测点振速减小,因此峰值振速随爆心距的增大先增大后减小。该工程技术可为其他复杂环境下的爆破工程提供参考和借鉴。