地铁车站长距离密贴下穿既有隧道结构的地震响应

为研究长距离密贴下穿地下空间结构的地震响应特征,以某新建地铁车站结构长距离密贴下穿既有隧道结构为对象,基于FLAC3D有限差分软件,建立三维数值计算模型。在输入日本阪神(Kobe)地震波的条件下,分析上部既有隧道结构在有无下穿地铁车站结构时的地震响应。计算结果表明:输入水平方向的地震波,有无地铁车站结构的隧道结构的位移-时程与加速度-时程曲线规律大致相同,均随深度的增加而减小,且变化趋势相似于施加的地震波。隧道顶板与底板的加速度反应时程曲线与基岩输入地震波的形态基本相近,隧道结构顶板的水平加速度峰值大于底板的水平加速度峰值。与单一隧道结构的位移-时程和加速度-时程曲线相比,密贴地铁车站结构对隧道结构的动力响应有减弱效果。下穿地铁车站对上部隧道结构的动力加速度响应有不同程度的减弱效应,且越靠近车站结构减弱幅度越大,下部车站结构的减震耗能现象存在于某一局部范围内。

下伏矿采施工对既有隧道结构影响三维模拟分析

高速公路隧道穿越下伏矿采区施工相互影响评价及处治技术研究,是目前高速公路建设中亟待解决的问题之一。基于有限元方法,建立下伏矿采区公路隧道三维数值模型,分析隧道与下伏矿采区施工过程中结构的变形及应力变化特征,探究下伏矿采区施工对既有隧道结构的影响。模拟计算表明,下伏矿采区的存在对隧道结构和围岩稳定性的影响是显著的,矿采区对隧道结构在纵向的影响区域约为矿采区中心线两侧25 m左右,而矿采区本身施工对隧道结构产生主要影响的区域为矿采区工作面距隧道中心线前后30 m左右,在该区域必须考虑下伏矿采区对既有隧道结构的不利影响,并采取相关监测和预加固措施。

浅埋暗挖隧道开挖对既有隧道衬砌结构的影响

浅埋暗挖隧道开挖会引起周边既有构建筑物变形,严重时会导致其变形过大而破坏。以某地下轨道交通工程为依托,利用仿真软件以及实地勘探,对既有隧道衬砌结构受力变形情况、实际施工过程中地表的下降情况、暗挖隧道位移和既有隧道衬砌结构位移情况进行研究。研究结果表明:1)采用隧道错距开挖的方式会造成隧道的沉降量变大;2)在隧道开挖后,既有隧道衬砌结构受新隧道影响,其左侧部分竖向位移整体大于右侧部分,竖向最大位移处在隧道初始位置,竖向最小位移处在隧道末端;3)对于浅埋暗挖上跨施工,当开挖距离大于新建隧道中轴线35m时,开挖新隧道对上跨既有隧道衬砌结构横向位移影响较小;4)当开挖深度到达一定距离后,拱底、左拱腰和右拱腰的应力基本保持不变;5拱底的应力不随开挖距离的深入而发生变化。

新建地铁车站上穿既有地铁隧道结构上浮变形预测

依托北京地铁4号线西单车站上穿既有1号线区间隧道工程,分析了地铁上穿工程中所面临的风险点,建立FLAC3D数值计算模型,对既有线的上浮变形规律进行了研究,并预测了既有线隧道结构的最大上浮变形值为2.9 mm。预测值与现场监控量测结果2.3 mm比较接近,且纵向变形曲线形态相似,均呈正态分布。

变位分配法在地铁上穿工程中上浮变形控制的应用研究

依托某地铁上穿工程,采用FLAC3D数值计算结果进行了施工卸荷效应分析,依据变位分配原理,制定了CRD法各个小导洞的上浮变形控制标准及变位分配曲线,第三方远程监控量测数据表明,变位分配法成功地将既有有线的最大上浮变形值控制在允许的4mm范围之内,确保了上穿工程中既有线的运营安全。

变位分配法在地铁上穿工程中上浮变形控制的应用研究

依托某地铁上穿工程,采用FLAC3D数值计算结果进行施工卸荷效应分析,依据变位分配原理,制定了CRD法各个小导洞的上浮变形控制标准及变位分配曲线。第三方远程监控量测数据表明,变位分配法成功地将既有线的最大上浮变形值控制在允许的4mm范围之内,确保了上穿工程中既有线的运营安全。