城市轨道交通暗挖洞桩法车站拱顶矢跨比对钢管桩受力和地面沉降的影响分析

[目的]拱顶矢跨比影响着城市轨道交通暗挖洞桩法车站的建筑高度,以及车站设计的合理性和施工的安全性,需对拱顶矢跨比对钢管桩的受力以及地面沉降的影响进行研究。[方法]构建城市轨道交通车站拱顶结构力学模型,分析不同拱顶矢跨比下的结构内力。通过数值模拟分析软件建立车站-地层三维数值模型,结合地面沉降数值模拟值和现场监测值进行对比分析,论证模型的合理性。同时研究了暗挖洞桩法施工时钢管桩的力学特性,以及其对地面沉降的影响。[结果及结论]拱顶矢跨比从0.20到0.40变化时,拱顶结构的最大弯矩、最大轴力及最大剪力均呈递减趋势,钢管桩的最大轴力呈先减少后增大的趋势;当拱顶矢跨比为0.30时,中桩轴力为最小;随着拱顶矢跨比的增大,地面沉降呈先减少后增大的趋势,地面沉降控制最优的拱顶矢跨比为0.30,比拱顶矢跨比为0.20时减少了34%。导洞施工和扣拱施工是地面产生沉降最明显的两个阶段,合理的拱顶矢跨比会提高导洞施工和扣拱施工阶段地面沉降量的占比,进而减弱后续车站主体结构土体开挖对土层的扰动。

浅埋暗挖洞桩法参数敏感性分析

针对浅埋暗挖洞桩法理论分析落后于工程实践的实际情况,依据地下结构设计计算理论的地层——结构法,以有限单元法作为分析手段,建立三维计算模型,系统开展了浅埋暗挖洞桩法施工过程的数值模拟,以及参数变化对洞周围岩稳定性和位移场的影响分析。结果表明:浅埋暗挖洞桩法用于大断面洞室或超浅埋洞室暗挖施工时,洞周围岩稳定性良好,并可有效控制地表沉降。洞室跨度为14m左右时控制地表沉降的效果最好;在不同埋深条件下控制地表沉降的效果基本相同;洞室高度的影响则不明显。研究的结论对今后浅埋大断面单跨洞室暗挖施工方案比选和采用浅埋暗挖洞桩法施工具有指导作用。

浅埋暗挖洞桩法的三维有限元模拟分析

针对浅埋暗挖洞桩法的主要特点 ,利用三维有限元进行计算模拟 ,通过对浅埋暗挖洞桩法主要施工工序分别引起的洞周围岩位移量的对比分析 ,总结了浅埋暗挖洞桩法的地层沉降规律 。

“洞桩法”暗挖修建大跨浅埋地铁车站

本文对“洞桩法”暗挖修建大跨度浅埋地铁车站的原理、施工结构的受力转换以及施工工艺作了系统介绍。

地铁车站洞桩法暗挖施工对周边环境的影响

以北京地铁17号线永安里站地铁车站隧洞开挖为工程背景,通过有限元软件,构建模型模拟暗挖洞桩法施工对既有建筑物的变形和地表沉降影响,并结合现场监测数据进行对比分析验证。得到研究结论如下:地铁车站开挖引起的地表变形量受空间位置和工程地质等因素的影响产生阶段性差异,基于变形增量可划分为4个阶段:初始变形、缓慢变形、急剧变形和变形趋缓;地铁车站建设对已有地下管线沉降分布有差异性影响,对管线的横断面沉降受力影响微弱,但会引起管线沿纵向出现显著沉降;初支扣拱阶段为地层变形的高发期,因此地层变形控制,要注意支护刚度和初期支护施作时机的合理选取。

地铁浅埋暗挖车站洞桩法大跨扣拱施工技术探究

我国城市地铁修建正在快速发展,且规模越来越大,周边各种施工制约因素也越来越苛刻,导致地铁车站的结构、形式更加多样化、复杂化,所以,不得不持续改进并创新施工技术。其中,最具代表性的工法之一就是浅埋暗挖洞桩法。它灵活多变,对城市生活造成的干扰较小,不需要价格昂贵的施工设备,并且具有很强的适应性。主要探究了地铁浅埋暗挖车站洞桩法大跨扣拱施工的技术难点、步骤和所采取的相关技术措施。

“洞桩法”暗挖车站施工阶段钢管混凝土柱承载力计算

北京地铁16号线部分车站为“洞桩法”暗挖车站,钢管混凝土中立柱底端嵌入桩基内。在当前设计规范及相关研究中,均未明确“洞桩法”暗挖车站施工阶段钢管混凝土柱承载力计算的柱底端约束条件。借鉴铁路桥梁、建筑桩基等高承台桩基竖向承载力计算方法,建立“洞桩法”暗挖车站施工阶段钢管混凝土柱承载力数值计算模型,对钢管混凝土柱初始偏心距对柱承载力的影响以及柱底端桩基对柱的约束作用进行分析。分析结果表明,在通常工程设计中,柱嵌入桩基长度满足规范要求及桩周为粉质黏土、卵石地层的约束条件下,可将“洞桩法”暗挖车站柱下桩基对柱底端约束条件简化为嵌固约束。

洞桩法暗挖车站桩柱一次成型施工技术

地铁车站多位于城市繁华地带,受环境所限大多不具备明挖施工条件,新型洞桩法暗挖车站采用单层导洞内机械成桩的施工方法,替代传统的人工挖孔桩安装钢管柱的施工方法,本技术研究在导洞内机械成孔灌注桩内插入钢管柱一次浇筑成型的施工方法,引入了地面钻孔桩内液压插入钢管柱机械,在导洞内进行钢管柱垂直度调整控制技术,省去钢护筒安装及拆除工序,解决人工安装定位器误差大及施工效率低问题,在工程实际应用中取得了很好效果;基于本技术对液压插入机进行改装,集下钢筋笼、下钢管柱、定位及钢管柱垂直度调整于一体的钢管柱安装机已在北京市后续洞桩法车站中投入使用,效果良好。

固定式测斜仪对洞桩法施工车站边桩深层水平位移的监测

利用固定式测斜仪对洞桩法暗挖施工车站的边桩深层水平位移展开实地监测工作。实际监测数据分析结果表明:测斜仪电缆保护对试验的进行非常重要;温度修正对试验结果的影响不大,应剔除受电磁干扰而异常的测试数据;选定冠梁施工后的电压值作为初始状态;桩体水平位移主要受小导洞内初期支护扣拱回填、初期支护凿除和站厅层土方开挖的影响;扣拱开挖、二次衬砌扣拱期间位移变化不大。

洞桩法施工对周边建构筑物的专项保护技术

正随着地铁施工技术的不断进步和地下工程的不断创新,提出了许多新的施工方法,浅埋暗挖洞桩法(简称洞桩法)是很有代表性的一种。洞桩法是将明挖框架结构施工方法和暗挖法有机结合。在施工过程中。

明暗挖结合施工地铁车站地表沉降研究

依托大连地铁一号线某明暗挖车站工程实例,通过应用大型通用有限元数值分析软件ADINA建立三维模型,模拟车站明挖基坑及大断面洞桩法暗挖开挖及支护过程,研究不同开挖步序后基坑开挖与暗挖施工相互影响部位地表沉降规律,同时结合实测监控量测数据对比总结。研究结果表明,地铁车站无内撑深基坑开挖后,垂直于基坑方向连续墙背后土体地表沉降最大,向远离基坑位置逐渐减小,平行于基坑边呈漏斗状沉降规律;大断面洞桩法暗挖施工后地表沉降显著变化,地表沉降曲线呈漏斗状变化规律,但与实测数据经修正Peck公式拟合后对比发现,两者沉降槽宽度基本一致。

严寒地铁隧道“铁龙号”一日七米

进入1月,哈尔滨迎来东北最冷的“三九天”。室外天寒地冻,建筑工地大多数都已经停工,哈尔滨地铁的施工是否还在进行?地铁又是如何施工的?记者来到1号线3期镜泊路站至新疆大街站区间与地铁2号线省政府车站施工现场。