隧道下穿既有地铁车站影响研究与车站预留下穿条件分析

随着轨道交通建设的发展,已建地铁车站对规划线路区间隧道下穿的预留有多种形式。文章结合成都不同的车站预留下穿条件和下穿方式进行研究与探讨,对直径8.3m盾构隧道下穿既有运营车站的监测值进行归纳总结,对车站预留下穿条件进行分析,并提出合理化建议,为后续隧道下穿既有运营车站的安全控制及车站预留规划隧道下穿条件提供参考。

基于智能化监测的西渝高铁青峰隧道下穿既有隧道研究

为研究新建隧道下穿开挖对既有线隧道的影响,文章通过现场调研、智能监测和数值模拟等手段,获取了既有隧道衬砌裂缝扩展、底部竖直沉降、边墙水平位移等结构稳定性指标,得出如下结论:新建隧道开挖时,上覆岩层发生倾向新隧道空间的变形甚至位移,影响了既有隧道的结构稳定性;既有隧道结构的稳定性受近接距离、埋深及断面等因素影响;既有隧道结构稳定性的智能化监测结果可以为新建隧道施工提供反馈。

基于双层梁理论的隧道下穿诱发无砟铁路变形计算方法

为研究隧道下穿无砟铁路轨道时板底部脱空对轨道变形的影响,提出一种改进的隧道下穿引起无砟铁路变形的计算方法.首先,将无砟铁路轨道结构简化为双层地基梁模型,建立隧道下穿施工引起无砟铁路变形的控制方程;然后,将无砟铁路分为中间脱空段和两端接地段共三部分,推导隧道下穿施工诱发无砟铁路变形的计算式,对比路基不均匀沉降引起无砟轨道变形的理论计算值与数值模拟结果,验证了理论计算方法的正确性;最后,探讨了新建隧道埋深、隧道下穿施工引起周围地层的损失率,以及既有铁路与隧道间的水平夹角对无砟铁路轨道变形的影响.研究结果表明:当隧道从铁路下方6 m处垂直穿越既有铁路时,轨道中点变形将达到最大值;隧道施工引起周围地层损失率从0.25%增大到2.50%时,轨道中点变形和轨道板底部脱空区宽度将分别增大4.0倍和2.2倍.

隧道下穿诱发既有管道-土体非协调变形解析研究

为分析隧道下穿既有管道施工时既有管道底部脱空对其挠曲响应的影响,提出隧道下穿施工诱发既有管道-土体非协调变形理论模型及其解析解.首先,将既有管道视为无拉力Pasternak地基上的Euler梁,根据管道与底部土体的接触状态,建立下穿施工引起既有管道-土体非协调变形控制方程,并推导出既有管道挠曲计算式;然后,采用提出的理论方法,探讨了既有管道脱空区上部竖向土压力、抗弯刚度及其所处位置地层沉降槽宽度和最大值等参数对其底部脱空区长度的影响;最后,提出下穿施工引起既有管道底部脱空区长度的参数归一化经验计算式,进一步简化新建隧道下穿施工引起既有管道挠曲的计算方法.研究结果表明:既有管道底部脱空区长度与2个归一化参数(既有管道抗弯刚度与地基刚度比、既有管道脱空区上部竖向土压力与地层自由沉降槽最大值比)呈较好的相关性,其拟合公式计算值与理论数据的相关系数接近于1.

钻爆法隧道下穿既有隧道门架桩加固方案研究

针对钻爆法隧道开挖引起的上部既有隧道沉降问题,提出了一种新型门架桩加固方案。以惠盐高速公路隧道上行线盾构隧道建设工程下穿如意路嶂背隧道为背景,建立三维荷载结构模型和三维地层结构模型,使用ABAQUS有限元软件数值模拟钻爆法隧道的循环开挖施工过程,研究不采用门架桩保护措施和采用门架桩保护措施下上部既有隧道的沉降规律。结果表明:1)门架桩加固方案能有效降低既有隧道开挖导致的隧道沉降,采用门架桩保护措施后既有隧道最大沉降降低至2.49 mm,相较于无保护措施降幅达30%。2)采用门架桩保护措施会增大横梁与隧道连接位置隧道的剪力与纵向轴力,其中,峰值剪力增大了433.2 kN。采用该方案后,需要在连接处进行局部加固,防止隧道在该位置发生应力集中,导致局部剪坏。

隧道下穿既有桥墩矿山法施工变形控制研究

地铁隧道下穿既有桥梁基础时,围岩变形会导致上部桥墩柱的沉降和侧移,预通过比较衬砌支护、小导管注浆、超前管棚支护对围岩及上部结构的变形控制效果。以某市地铁隧道下穿立交桥墩柱为研究对象,采用数值模拟计算的方法,对比分析了普通衬砌支护、超前小导管注浆、单一施作管棚支护以及超前小导管注浆+管棚支护的4种工况下,下穿桥墩桩基开挖引起的隧道拱顶沉降和桩基沉降。结果表明,小导管注浆+管棚超前支护工况隧道的围岩变形以及上部基础的沉降均满足规范要求,且相对仅衬砌支护工况隧道的拱顶变形量减少了30.1%、上部桩体沉降减少了24.78%;说明小导管+管棚支护能够有效控制上部围岩变形,确保了上部结构的安全运营,所选开挖支护方案满足安全性、适用性和耐久性的要求。

行车作用下盾构隧道下穿框架桥梁耦合动力学特征

为分析行车作用下盾构隧道下穿既有铁路框架桥梁结构的耦合动力学影响,基于铁路大系统动力学与有限元理论,建立列车-有砟轨道-框架桥梁-土体-盾构隧道耦合动力学模型,研究不加固地层和加固地层开挖完成后所引起的既有铁路框架桥梁结构的沉降变形规律,引入ABAQUS■-MATLAB■联合仿真、时变耦合和多步长动力迭代求解策略,对盾构隧道下穿和行车作用耦合效应下既有铁路结构的动力响应进行数值仿真,分析和评估耦合效应下的列车动力学行为和行车性能。研究结果表明:相对框架桥梁不对称下穿,盾构隧道导致结构沉降变形呈不对称分布,左线先行开挖引起的沉降大于右线的沉降;加固地层能够减小盾构开挖引起的沉降变形和车致振动位移,但会增大车致振动加速度及框架桥梁应力;盾构开挖对列车运行造成附加影响,系统动力响应、车辆运行安全性和平稳性指标都与运行速度呈正相关,速度超过120 km/h后有跳轨风险;在速度为160 km/h时,车体振动附加影响增幅可达到136.03%。在施工过程中,应注意加固开挖造成的车致振动加速度增大现象,同时应当考虑降速通过盾构隧道下穿区段。

新建隧道下穿施工引起既有铁路轨道变形的理论计算模型

新建隧道下穿施工将引起上覆既有铁路轨道产生不平顺,导致列车振动加剧,进而降低旅客乘车舒适性。为此,提出新建隧道下穿施工引起铁路钢轨变形的理论计算模型。首先,采用高斯分布公式预测新建隧道施工引起铁路路基顶面沉降;然后,将轨道视为无拉力弹性地基上的梁,推导路基沉降引起轨道挠曲变形计算式。通过与室内模型试验结果和现场监测数据比较,对提出的理论模型进行验证。探讨铁路线路与新建隧道间的水平夹角、钢轨抗弯刚度、路基顶面沉降槽宽度系数对钢轨挠曲变形的影响规律。该计算条件下,当路基沉降槽宽度系数小于2 m,新建隧道垂直下穿施工将导致上方有砟铁路轨枕产生局部空吊现象;增大钢轨抗弯刚度,可以减小钢轨挠曲变形幅值;增大铁路线路与隧道之间水平夹角,可以减小钢轨挠曲变形波长;增大路基沉降槽宽度系数,轨道挠曲变形幅值逐渐减小,并且波长逐渐增大。

双参数地基中隧道下穿既有管线的显式解析解分析

针对隧道下穿诱发既有管线响应问题,基于Pasternak地基模型推导管线变形控制微分方程,并采用朗斯基行列式和常数变易法给出全定义域内管线挠度、转角、弯矩和剪力的显式解析解。结合工程实例,将该方法所得管线挠度与实测数据及已有文献结果进行对比,对显式解析解的可行性和优异性进行验证。此外,分析了沉降槽宽度参数和剪切层刚度系数对管线响应的影响。结果表明:所提方法给出的管线挠度与实测数据吻合较好;随沉降槽宽度参数增大,管线响应范围扩大,管线挠度增加,管线最大转角先增大后减小,管线最大弯矩值和最大剪力值减小;随剪切层刚度系数增大,管线响应范围受到影响较小,管线挠度在隧道中轴线附近范围增加,管线转角在峰值附近范围增大,管线弯矩最大值和剪力最大值减小。

大跨度双连拱隧道下穿既有地铁近接施工的围岩力学特征模型试验研究

以西安沣河东路市政通道工程下穿地铁5号线区间既有地铁结构为工程背景,采用模型试验和有限元数值模拟相结合的方法研究大跨度双连拱隧道下穿既有地铁结构近接施工的力学特征响应过程。结果表明:随着大跨度双连拱隧道开挖,地表沉降呈现“缓慢增加—急剧增大—趋于稳定”3个阶段;中隔墙处对应地表沉降值最大,对此处的地表变形应加强监测,及时控制;拱顶竖向应力变化也呈现“应力聚集—应力释放—稳定状态”3个阶段,且会在一定范围形成压力拱来承担上部荷载;边墙所受开挖扰动比拱顶大,边墙竖向应力集中及水平应力释放主要在0.3倍~0.5倍单洞开挖跨度范围内,对此部分围岩应及时注浆加固处理;通过试验和数值计算得到U型槽轨道板上下表面应力曲线形状均呈“W形”和“倒W形”,且轨道板最大沉降和翘曲出现在-0.9D~0.9D(D为隧道单洞开挖跨度)处,此处会出现最大拉压应力;此研究成果为本隧道的设计和施工提供了理论依据,同时对今后类似工程的施工提供了良好的借鉴和参考价值。

盾构隧道下穿铁路桥梁影响分析

随着城市轨道交通建设的不断发展,城市地铁线路逐渐增多,与铁路线路交叉的情况较多,盾构隧道下穿铁路桥梁的情况大量出现,铁路桥梁对变形控制较严格。基于此,文章结合某地铁盾构隧道工程实例,分析了盾构隧道下穿铁路桥梁的变形机理,采用有限元模拟法对盾构隧道下穿铁路桥梁进行变形预测,并提出了相应的控制措施,包括严格控制掘进参数、控制地层损失、加强壁后注浆等,旨在为地铁线路建设中类似工程案例提供一定的参考。

地铁隧道下穿地面建筑物工程的特点及施工技术研究

随着城镇化的快速推进,我国各大城市的地面空间和地下空间日益紧张。而建设地铁就不可避免地要在地面建筑物的下方穿过,这对地铁隧道的施工安全提出了非常严峻的挑战。由于我国地质条件非常复杂,笔者将分别以南方和北方不同的地质条件,对地铁隧道施工的特点和施工技术进行具体的分析研究。

基于NSM分析双线隧道下穿对既有隧道影响

为探究新建双线隧道下穿对既有盾构隧道纵向位移的影响,采用Pasternak双参数弹性地基及Euler-Bernoulli梁模型,考虑新建隧道与既有隧道轴线夹角以及隧道开挖引发土体损失等因素,通过Loganathan-Poulos解和叠加原理计算新建双线隧道开挖引起周围土体自由场竖向位移,基于零空间法对既有隧道沉降变形进行求解。以深圳地铁9号线下穿地铁4号线为工程背景,将现场实测数据与零空间法的结果进行对比,进一步分析双线隧道水平距离、土体损失、新旧隧道轴线间夹角以及新建隧道埋深对隧道沉降的影响。结果表明:新建隧道双线间距在其外径7倍范围内时对既有隧道沉降影响显著,沉降量随间距增大而减小,沉降范围随间距增大而增大,沉降形态由“V”型向“W”型转变。当间距大于7倍新建隧道外径,沉降量与沉降形态均趋于稳定。此外,土体损失、新旧隧道夹角及新建隧道埋深对沉降的影响显著,沉降量随土体损失增大而增大,随新旧隧道夹角和新建隧道埋深的增大而减小。

张吉怀铁路大尧隧道下穿高速公路施工安全管理

隧道建设是铁路工程中重要施工的一环,其质量缺陷整治的安全是项目管理工作的关键问题。伴随着隧道建设过程中和建设后的各种复杂性和其他不确定性因素是目前研究的重点。该文以张吉怀铁路大尧隧道下穿高速公路为依托,基于大尧隧道的标段工程简介和隧道概况,针对交通管理困难、CD法工艺复杂、岩体破碎和预防涌水等施工重难点问题,提出相对应的工期安排、交通管制、监测断面及测点布置和下穿段隧道三台阶法掘进安全保证措施分析,研究成果可为同类型的隧道提供参考依据。

考虑地层变形规律的盾构隧道下穿高速铁路桥梁段扰动性建模分析

目前研究中的盾构隧道下穿高速铁路桥梁段扰动性建模方法建模效果较差,本文考虑地层变形规律提出一种新的盾构隧道下穿高速铁路桥梁段扰动性建模方法。首先分析地层变形规律,从地层受压期、地层下沉期以及地层微稳定期3个阶段出发,得到变形阶段示意图,计算地层损失率,根据地层损失率得到轨道-路基-土体有限元模型,通过盾构隧道沉降系数确定模型为横向地层变形状态或纵向地层变形状态。再分析安全系数,得到盾构隧道下穿高速铁路桥梁承载力,选取冲击力、摩擦力以及负荷力,计算桥梁扰动性程度,建立盾构隧道下穿高速铁路桥梁段扰动性模型。最后根据扰动模型判断盾构隧道下穿高速铁路桥梁的扰动状况。该扰动模型具有很强的判断能力,对于盾构隧道下穿高速铁路状况分析有积极意义。

市政管线隧道下穿既有桥梁关键技术研究

随着我国经济稳步增长,城市建设规模日益增大,大量的市政工程投入到施工中,新工程与老工程的重叠是不可避免的,城镇管线工程施工中出现的变形和应力,将会对现有的桥梁造成一定的影响。目前国内大多数城市的管道采用的是浅埋、深挖法。为了提高下穿既有桥梁的技术水平,需要从安全检测、结构分析等多个方面入手,确保整个市政管道工程的质量。基于此,本文主要分析了市政管线隧道下穿既有桥梁关键技术要点,以此来供相关人士交流参考。

基于有限元法的地铁隧道下穿房屋风险分析

以厦门某地铁隧道下穿居民自建房工程为背景,采用有限元软件模拟分析地铁矿山法隧道施工过程对既有建筑位移、应力造成的影响,研究表明,通过在设计、施工、监测等方面采取相应的技术措施可较好控制既有建筑的位移沉降,保障既有建筑的稳定安全。

明挖深埋隧道下穿施工对高速铁路桥梁的影响探究

为进一步阐述明挖深埋隧道下穿施工对高速铁路桥梁的影响,本文结合某地区高速公路改扩建明挖隧道项目展开分析。文章首先明确了高速铁路桥梁改扩建工程施工要求,并在此基础上,结合不同明挖深埋隧道下穿施工方案进行了对比和设计,包括隧道类型、围护结构、支撑系统、高速铁路桥墩基础保护以及基坑安全性计算等技术问题。通过深入研究分析,提出了在明挖深埋隧道下穿施工过程中,在基坑中运用钻孔咬合桩搭配四道内支撑体系的围护结构,而对已经建成的高速铁路桥墩基础,可以运用钻孔桩隔离搭配搅拌桩,以此形成止水帷幕,最后经由数值模拟试验计算分析结果显示,隧道基坑及高铁桥墩变形数值都在规范限值范围内,验证该围护方案可行性。

高速铁路隧道下穿既有结构物控制爆破

随着我国交通网络体系的不断完善以及成熟,交通用系统各部分之间彼此影响情况不断加剧,此时新建的高速铁路隧道建造过程中可能对与其存在关联的既有结构造成严重的影响甚至损伤。因此隧道建造过程中需要通过针对性措施避免隧道建造对上部结构造成伤害,尤其隧道爆破过程中,需要通过爆破的精准控制使爆破的振速控制在合理范围内。本文通过对实际案例的分析,尝试根据工程爆破控制的检测结果明确如何进行爆破控制,避免下穿工程对既有结构造成影响。

隧道下穿高速公路浅埋段施工技术探析

隧道施工围岩应力分布情况和衬砌受力变形情况较为复杂,因此增加了浅埋偏压隧道施工的安全风险,很容易出现隧道塌方事故,需深入分析小净距隧道洞口浅埋段受力情况和施工中的力学形态,进而分析施工中该类隧道围岩位移场以及应力场分布规律,从而为小净距隧道洞口浅埋段设计施工提供重要参考。