洞桩法地铁车站群洞效应对地表沉降及邻近桥桩的影响

随着地铁建设的快速发展,城市核心区加密线路与多线换乘车站不断涌现,地铁建设面临越来越复杂的施工环境。利用有限元软件midas-GTS NX,对复杂环境下洞桩法地铁车站邻近桥桩进行数值模拟分析,研究各施工阶段及不同工序情况下,桩群位移和地表沉降的变化规律及特点。研究结果可为类似条件下地铁车站的设计及施工提供参考,指导工程实践。

洞桩法马头门施工区域群洞效应分析

随着城市轨道交通的日益发展以及施工技术的提高,洞桩法被越来越多地运用到实际工程中.文章依托广州地铁十三号线纪念堂站,利用MID AS建立数据模型,进行车站沉降与主体结构内力的模拟,并在横通道附近设置监测点,对马头门施工趋于群洞效应进行分析.结果表明:横通道拱顶沉降值随施工阶段呈现三阶段变化趋势,施工中应严格遵循"短开挖、强支护"的原则;初支拱架主要表现为受压,且由于群洞效应,横通道附近结构应力及拱顶沉降均大于其他部位;马头门加强结构主要受压,且立杆受力大于水平杆件.

北京地铁十号线光华路站开挖群洞效应的数值模拟研究

结合北京地铁十号线一期光华路地铁站的工程和地质条件,运用FLAC3D软件对车站主体浅埋暗挖的五种不同施工顺序的方案进行模拟研究.在相同的地表荷载、固定约束和土体参数的情况下,模拟研究得出车站周围土体应力、塑性区和位移的基本变化规律,并确定群洞效应下开挖顺序的推荐方案.研究结果表明:(1)车站开挖过程中和完成后,破坏区主要集中在中洞与两侧洞之间的区域,即群洞之间部位,并从中洞两侧垂线以45°角向外扩散;(2)中洞的跨度对地表的沉降量有着明显的影响,对于群洞而言,先对左右洞室进行开挖可有效地减小开挖中洞的位移变化量;(3)中洞的拱形支撑能有效抑制地表的破坏区,考虑群洞效应时应先保证中洞洞顶部分的强度.

“群洞效应”对紧邻交叠盾构隧道及场地土地震响应影响的初步分析

随着地下空间开发利用的深度和广度的进一步发展,近距离、复杂、相互穿越的大型地下空间工程必将大量涌现,各地下工程必将影响到其他相邻地下工程的抗震性能。以武汉地铁二号线和四号线工程在洪(洪山广场站)中(中南路站)区间的紧邻四孔交叠盾构隧道为依托,建立不同隧道数目的计算模型,分析了"群洞效应"对近距离多孔盾构隧道地震响应以及对场地土动力特性的影响规律。计算分析结果表明:①下卧隧道能在一定程度上阻断地震波的传播,起到减震的作用;②上层隧道的存在降低了周围土层对邻近隧道的约束作用,即降低了邻近隧道的抗震性能;③"群洞效应"对场地土基本周期以及地表加速度放大效应的影响均不显著;④浅层上覆土层对隧道抗震性能及场地土加速度放大效应影响显著。

地铁车站洞桩法施工时群洞效应对比分析

以大连地铁5号线劳动公园站为工程背景,该车站采用洞桩(pile beam arch,PBA)逆筑法施工,在修建车站主体时需要先开挖导洞。为了研究采用PBA工法施工时产生的群洞效应对地层的影响,通过midas-GTS建立模型,进行施工过程的模拟来得到地层的位移响应结果,采用正交试验的方法进行试验安排和选用极差分析的方法进行结果分析。结果表明:在多导洞施工过程中,作业方式的选择在控制地表沉降中占主导因素;“短进尺、勤支护”的施工原则是可靠的,得到了适合大连地区的多导洞施工方案。由此可见在施工前进行合理的理论分析、试验安排和数值模拟计算是很必要的,是值得推广的工程思想。

导洞施工中群洞效应对地表沉降的影响

导洞为PBA工法进行大型地铁车站施工的主要临时结构,具有距离近、个数多的特点。为研究多个导洞施工的群洞效应,采用三维数值计算模型,讨论了地表沉降影响随导洞的施工顺序、工法、施工间隔和台阶长度等因素的变化规律。以地表沉降为指标,采用正交试验方法进行4因素3水平的试验研究。极差分析结果表明,导洞的施工工法是影响地表沉降的最主要因素,而导洞的施工工序影响较小。导洞的施工间隔和台阶长度对地表沉降的影响并非单调函数,有最优值的存在。因此,可通过优化导洞间施工间隔和台阶长度来降低地表沉降。

新建川藏铁路大渡河特大桥成都岸隧道锚群洞效应分析

针对大渡河桥成都岸隧道锚具有锚洞长、倾角陡、断面大、围岩地质差、碎裂岩发育、群洞效应显著等特点,采用三维数值仿真软件对其施工过程进行模拟,分析其围岩应力、变形及支护结构受力特征,结果表明:1)围岩开挖变形较显著区域主要集中在碎裂岩分布区域,埋深越大围岩变形越大;开挖后,隧道锚锚洞围岩变形量值最大为181.1mm,出现在锚塞体靠近后锚室段部位。2)碎裂岩分布洞段围岩塑性区延伸范围相对较大,深度最大超过7m。3)围岩损伤破坏最严重的区域在临空面附近,特别是碎裂岩分布洞段的边墙和底板部位;其中,以锚塞体和后锚室段损伤程度最为严重,围岩损伤最大深度接近5m。4)大部分支护结构受力在设计要求范围内,局部支护结构的应力值较大,出现屈服现象。

地铁隧道群洞效应分析

地铁银湖站位于深圳市福田区福田汽车站正前方，为地铁6、9号线上下叠线换乘的地下三层车站，9号线在上，6号线在下，银湖站前接出段线。在银湖站前300m范围，上有9号线两条正线隧道和一条出段线，采用盾构法施工，下有6号线两条区间隧道，采用矿山法施工，即在该范围形成上下共计5条地铁线路近距离穿越的群洞效应。

分离岛式地铁车站群洞效应分析与施工优化

结合实例对单跨三洞地下局部双层分离岛式车站群洞效应进行了分析。针对不同工况下的作用效应,指出合理组织主体群洞结构的施工,对加快施工进度的意义,进而对车站总体施工顺序作了优化。

轨道交通换乘站一次扣拱暗挖逆作法群洞效应分析

介绍长春轨道交通L1解放大路车站主体在一次扣拱暗挖逆作法施工中,群洞效应对地表的影响。主要分析因群体导洞开挖步序不同,对地表及土体产生沉降值大小变化的差异。最终通过模拟分析,确定合理的开挖步序。

折返线区间群洞效应分析与施工优化

针对北京地铁5号线折返线区间典型断面群洞效应进行有限元分析，比较了不同开挖情况下洞室的有效应力和地面沉降，得出较为合理和快捷可行的施工方案。

地铁车站群洞效应下变形监测研究

结合重庆地铁6号线金山寺车站群洞开挖施工背景,对车站结构、地质条件和施工方法等工况分析后,提出了该工况下变形监测基本思想。确定了监测项目、监测点位布设方案、监测方法及监测数据分析方法,初步制定了监测信息反馈流程。依此思想进行变形监测并及时、有效地反馈监测信息,可保证群洞开挖安全、顺利进行。

某地下水封洞库群围岩稳定性分析与评价

基于我国东南地区某地下水封洞库工程,构建三维地质模型,通过自编的程序接口将模型导入3DEC中,构建出考虑真实断层影响的数值模型,开展模拟计算,并分析在Ⅱ、Ⅲ类围岩中无衬砌开挖条件下洞库群的围岩稳定性。结果表明:Ⅱ、Ⅲ类围岩条件下洞库群的围岩变形规律趋于一致,从变形量分区来看后者约为前者的5倍,主要变形均集中于洞库群中心区域,越靠近洞库群中心,洞库变形就越大,群洞效应越突出;Ⅱ、Ⅲ类围岩条件下典型洞库监测点的围岩变形特征相似,均表现为向开挖临空面变形的趋势,且围岩变形最终收敛,监测点最大主应力主要位于拱肩和下边角部位,均未超过对应级别围岩的单轴饱和抗压强度,处于稳定状态;区内断层对本工程洞库群开挖时围岩变形影响较小。该分析结果对于考虑区域性断层的地下水封洞库围岩稳定性分析提供参考依据。

宣武门地铁车站群洞施工技术及沉降分析

结合地铁四号线宣武门车站的施工,介绍了PBA洞桩法施工的关键技术,对浅埋暗挖群洞施工引起的沉降情况进行了分析,提出控制地表沉降的有效方法,为类似施工工法提供借鉴。

承压砂土地层桩洞法施工动态效应及其控制研究

以北京地铁7号线六标地铁车站为工程背景,采用FLAC3D有限差分软件对工程八导洞开挖、车站主体结构施工进行模拟,研究了桩洞法施工中八导洞施工工序和几种不同导洞开挖方案引起的地层沉降变化规律。研究表明,承压砂土地层中桩洞法先开挖上层导洞比先开挖下层导洞引起的地表沉降小;在车站施工的所有工序中,导洞是引起地表沉降的主要因素,进入扣拱阶段后,地层开始隆起,地表沉降逐步减小;基于以上认识,对比分析了六导洞方案与八导洞方案引起的变形特性,提出了承压砂土地层桩洞法施工地表沉降控制的施工建议。

地铁大跨度群洞隧道机械化施工技术

某地铁暗挖区间为浅埋、大跨、动载以及复杂水文地质条件下修建的群洞,施工条件困难。本文详细阐述了群洞施工的机械化施工工艺及减少群洞效应的相关技术措施,为城市地铁大跨度群洞隧道暗挖隧道提供了宝贵经验,拓展丰富了矿山法施工应用范围。

杨房沟水电站地下厂房洞室群排水廊道合理施工顺序数值模拟研究

杨房沟水电站地下洞室群规模巨大,洞群空间布置十分复杂,施工期大型洞室群周边小洞室的不同开挖顺序也将直接影响到整个洞室群的安全。综合地质条件和施工进度安排等因素,通过采用FLAC3D软件,考虑洞群效应影响,对不同洞室群排水廊道开挖顺序方案进行对比分析研究,获得了不同方案下的围岩变形特征及应力分布,并据此拟定各层排水廊道的合理施工顺序,为最优开挖方案的确定提供了重要参考依据。

地铁车站洞桩法施工对地层沉降影响研究

结合大连地铁松江路车站的工程条件,运用有限元软件MIDAS-GTS建立车站结构-地层三维模型,得出了地表沉降、沉降槽以及塑性区的发展规律.结果表明:地表沉降依照施工过程具有阶段性,导洞施工是控制地表沉降的关键阶段;最大地表沉降及最终地表沉降均符合60mm的控制基准,故洞桩法在控制地表沉降方面是有效的;沉降槽形态及深度受群洞效应影响,且与结构埋深及施工方式有密切关系;塑性区主要产生于导洞阶段,洞桩法基本抑制了塑性区的发展.

复杂环境PBA法导洞施工顺序对地表沉降影响分析

为了研究采用PBA法修建地铁车站过程中地表沉降规律及导洞的合理施工顺序,依托大连地铁5号线劳动公园站PBA法工程,运用GTS数值模拟、Peck理论和现场监测相结合的综合方法,通过对比分析不同作业方式和导洞施工顺序的地表沉降规律,确定有利的导洞施工方案。结果表明地表沉降与导洞施工顺序、作业方式、支护形式和施工方法密切相关。研究结论:双导洞同步作业施工顺序有利于施工工期管控,单导洞流水作业便于地表沉降控制,利于地表环境安全;建议劳动公园车站导洞施工采用先上层导洞后下层导洞、先两边后中间导洞的流水作业施工方法,预测地表沉降在5.19~11.55 mm;地表沉降槽形状基本成正态分布曲线,与作业方式和导洞施工顺序无关,但地表沉降槽的峰值与之相关;采用GTS数值模拟预测的地表沉降因运用理想化岩土体弹塑性模型而导致结果偏小,采用叠加法的Peck理论计算因未考虑导洞间土体的相互作用而导致预测结果偏大。

地铁车站PBA工法小导洞施工方案优化研究

浅埋暗挖PBA工法施工的关键在于导洞,运用数值模拟和层次权重决策分析法,研究北京地铁6号线花园桥站导洞施工的最优方案,结果表明:(1)导洞开挖面距离桩基11 m时桩基开始沉降,导洞紧邻桩基施工时桩基沉降近似正比例增加;(2)超前小导管注浆加固导洞拱顶,随挖随护喷射混凝土和对紧邻桩基的导洞施做临时仰拱可有效控制导洞洞周变形;(3)先施工下层导洞,后施工上层导洞,先施工边导洞,后施工中导洞对控制导洞拱顶、地表及邻近桩基的位移最有利。