有变形缝工况下地铁左右线盾构并行下穿对既有明挖公路隧道变形及应力的影响

[目的]为确保有变形缝工况下地铁盾构隧道并行下穿既有明挖公路隧道工程的顺利实施,须对该工况下既有明挖公路隧道的变形情况及应力特征进行分析。[方法]建立了济南济泺路下穿黄河隧道工程中市域轨道交通S2线左右线盾构隧道并行下穿既有明挖公路隧道的精细化模型,分析了既有明挖公路隧道车道结构底板的z向(竖向)沉降、x向(水平向)位移及车道结构底板的应力变化情况。选取有无变形缝2种工况,对2个施工步完成后测线的x向位移和z向沉降变化情况进行对比。进一步选取工程中的2号变形缝,分析施工过程中2号变形缝两侧的结构沉降差和变形缝的应力状态发展历程。[结果及结论]与无变形缝工况相比,有变形缝工况降低了既有明挖公路隧道结构的整体性,改变了其变形及受力特征;变形缝始终受到拉应力及剪应力的影响;有变形缝工况下,变形缝两侧沉降随地铁盾构掘进呈现出明显的变化,地铁盾构掘进至该变形缝正下方时,沉降达到最大值。

地铁盾构并行下穿既有明挖隧道加固方案研究——以济南黄河隧道北岸段地铁下穿明挖公路隧道为例

为解决公轨合建水下隧道分离后,地铁隧道长距离并行近接下穿明挖隧道过程中面临的变间距下穿扰动、地层脱空的问题,以济南黄河隧道北岸段地铁下穿明挖公路隧道为依托,建立考虑可张开地层-结构界面和结构变形缝的精细化三维仿真模型,探究不同加固方案下盾构施工对地层脱空及既有结构的影响。结果表明:1)相比于无加固措施,采用立柱桩加固后,最大地表沉降减少52%,沉降曲线峰值叠加效应得到有效控制;2)采用立柱桩配合三轴搅拌桩加固,盾构下穿过程中既有结构底板横向最大差异沉降减少43.4%,最大沉降降低47.0%;3)无加固措施下,盾构掘进导致既有隧道结构底板与地层之间脱空效应明显,最大脱空位移达1.44 mm,相比于三轴搅拌桩加固,采用立柱桩加固更能有效减少结构底板脱空;4)无加固措施下既有结构最大拉应力增量超限(1 MPa),采用单一三轴搅拌桩加固有增大既有结构注浆范围内拉应力增量趋势,而采用立柱桩配合三轴搅拌桩加固,可有效减少50%的既有结构拉应力增量。盾构并行下穿既有结构时,相比显著强化单一加固措施,综合考虑地层位移控制(防脱空)和结构应力控制的加固措施更加安全有效。

明挖公路隧道基坑水平位移监测方法研究

结合城市公路隧道的特点,提出了明挖公路隧道基坑水平位移监测方法。基坑水平位移监测方法有多种,随监测精度要求、基坑形状、监测设备、建筑环境而不同。结合东莞市石大公路明挖隧道基坑形状规则、监测频率高、监测精度要求高、周围建筑物密集、观测条件差等特点,应用全站仪自由设站功能得到基坑各测点的相对坐标值,考虑公路平面线形,采用MATLAB的算法开发与数值计算功能,编写了水平位移监测程序,及时提供精确数据分析结果和信息反馈。监测结果表明,该方法对解决明挖公路隧道基坑水平位移监测问题是行之有效的。

公路大跨度明挖隧道结构断面形式研究分析

地下空间开发是近些年来土木工程研究的重点,是目前解决地面资源有限、美化社会环境的方向。本文以杭州至富阳城际铁路附属配套工程一号隧道为依托工程,对大跨度明挖隧道结构断面考虑水压力条件进行优化分析研究,采用荷载结构法对比分析直墙平顶、直墙拱形和直墙折板受力大小及规律。结果表明:在跨度及覆土厚度一定的条件下,直墙折板相比直墙平顶和直墙拱形受力最小,结构尺寸及配筋更小,造价更经济。

明珠隧道基坑变形分析及工程对策研究

明珠隧道采用明挖法施工,其基坑具有长、宽、深的特点,施工难度较大,风险较高。为研究隧道基坑变形的特点及工程措施,利用有限元分析程序PLAXIS模拟基坑开挖与支护过程,得出了隧道基坑变形的模拟结果,并与现场监测数据对比分析,总结出基坑变形及分布特点,提出了对应的工程建议及措施。