新建地铁隧道下穿既有地铁隧道施工技术要点研究

简述某新建10号线地铁隧道工程的概况和确定的施工方案,阐述袖阀管注浆和WSS工法注浆的预加固施工的施工要点,以及隧道开挖和支护和施工过程控制措施,按照上述施工要点组装施工,取得了良好的工程质量效果。

大直径盾构隧道下穿既有地铁隧道影响分析及控制

城市更新建设周期下既有密集区复杂约束下的盾构隧道建设规模不断攀升,大直径盾构隧道下穿既有地铁运营隧道始终是城市路网、地铁更新建设的典型难题,其施工工艺复杂、施工控制要求高,目前普遍缺少准确定量的分析方法以满足施工参数精细化控制要求及周边环境保护目的。依托上海北横通道下穿轨交10号线项目的实际工程,其最近下穿距离仅为7.5m,斜交角度约为76°,首先建立三维精细化数值模型分析了新建大直径盾构隧道施工斜交下穿既有运营地铁区间隧道的影响,通过与实测数据进行了对比分析,表现为较好的一致性;其次根据分析结果、实测数据及现场实际施工参数控制措施等,总结了盾构穿越前、中、后的经验,给出了大直径盾构下穿运营地铁线路施工过程中施工控制措施,可为类似施工提供经验参考。

新建地铁隧道下穿既有地铁隧道的影响研究

近些年城市地铁线路大量增多,各线路之间难免会存在相互穿插。地铁下穿对上部既有隧道会产生较大影响,会引起上部既有隧道的变形。本文以杭州地铁3号线武林门站—武林广场站区间隧道下穿2号线武林门站—沈塘桥站区间隧道工程地铁保护监测项目为实例,对上部既有2号线地铁隧道进行了实时监测,对监测数据进行分析,掌握该隧道的变形情况。论文通过工程概况、地质概况、对上部隧道施工实时监测的技术方法以及监测数据等,对新建地铁隧道下穿既有隧道的影响进行了研究与分析,可以为类似工程提供一些参考。

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。

下穿通道施工全过程对既有地铁隧道变形的影响

为研究下穿通道施工全过程对邻近既有地铁隧道的变形影响,以郑州市金水路(西三环至东四环)项目东明路行人非机动车下穿通道工程为背景,采用有限元软件Midas GTS建立三维数值模型,分析顶管及基坑施工过程对既有地铁隧道的变形影响;总结了新建下穿通道施工全过程对邻近既有地铁隧道的水平位移和沉降变化特征,并将模拟值与工程监测数据进行对比分析,验证数值模型的可靠性。结果表明:下穿通道工程施工全过程中诱发地铁1号线隧道的最大水平位移为0.52 mm,最大竖向位移为2.12 mm,既有地铁隧道的水平位移及竖向位移最大值均满足控制标准。本文研究成果可为类似工程的设计、施工和监测提供一定的参考和借鉴。

大跨度人防隧道工程下穿施工对既有地铁隧道区间结构稳定性的影响

[目的]为分析新建大跨度人防隧道工程小净距下穿既有地铁线路施工时对地铁隧道区间结构稳定性的影响,需对人防隧道下穿施工过程进行模拟研究。[方法]依托青岛某扁平大断面人防隧道下穿既有地铁区间隧道工程,建立了三维有限元模型,模拟人防隧道开挖的全过程。重点分析了人防隧道设置的中隔墙在开挖过程中的力学响应及变形规律,以及整个施工过程对既有地铁车站及其区间隧道的影响情况。[结果及结论]人防隧道中隔墙在先行洞和后行洞施工过程中呈现出明显的偏压趋势;人防隧道初期支护结构受既有地铁隧道的上部拱顶效应与中隔墙的双重作用,呈现出罕见的前大后小的“四象限”分布规律,且右侧沉降值大于左侧沉降值;既有地铁车站及其区间结构受人防隧道开挖空间效应的影响明显,其变形趋势均表现为向开挖侧移动,但其变形值均小于规范规定的预警值。

双洞单线地铁隧道下穿既有隧道工程施工扰动评价方法研究

针对下穿工程中新建地铁隧道与隧道净距有关的施工叠加扰动问题,基于层次分析模型,建立双洞单线地铁隧道(简称“新建隧道”)下穿工程施工扰动评价方法,结合隧道结构的施工力学特性,分析水平净距对隧道间的施工扰动影响规律。依托苏州地铁3号线金东区间下穿既有地铁1号线区间隧道工程,采用数值分析方法分析新建隧道水平净距对施工力学特性的影响规律,并给出了地表沉降与水平净距、既有隧道变形与水平净距的函数拟合关系加以验证。研究表明:(1)既有双线隧道变形曲线由“V”形过渡至“W”形,水平净距超过9D(D为隧道直径)后,新建隧道变形曲线呈双“V”形;(2)当水平净距大于9D后,既有隧道穿越的上方地表变形范围趋于稳定;(3)既有隧道变形随着隧道水平净距的增加而减少,当水平净距达到9D后,其变形范围趋于稳定;(4)新建隧道后行洞施工会引起先行洞的附加变形,当水平净距大于6D后,该附加影响可忽略。(5)随着水平净距的增加,施工扰动逐渐降低并趋于稳定。净距达到3D时,施工扰动程度的变化率最大,确定了下穿既有双线隧道的新建隧道最小水平净距为3D;当新建隧道的水平净距大于7D后,既有双线隧道不存在叠加扰动。

地铁盾构施工下穿既有明挖隧道模型试验研究

为探究盾构下穿施工对既有隧道结构和地层的变形影响规律,以拟建的石家庄市地铁5号线下穿6线隧道为工程背景,基于几何相似比配制地层和结构模型试验材料,并设计试验监测系统。采用直径1 200 mm小型盾构机,试验模拟盾构隧道以不同深度垂直下穿既有6线隧道的施工过程,并分析下穿过程中既有6线隧道和地层土体的沉降变形规律。结果表明:随着既有隧道底部地层距盾构隧道拱顶距离的增大,地层沉降减小,盾构施工对地层的影响范围约为1.5倍洞径,显著影响区为1倍洞径;随着埋深的增大,盾构施工引起结构下方地层的沉降减小,距盾构隧道拱顶距离分别为1倍洞径和1.5倍洞径时沉降最大差值为31.25%;6线隧道结构与其下方地层产生脱空,盾尾脱出阶段发生的地层沉降占比大于80%。

地铁隧道下穿施工对既有地铁车站及高架桩基的影响兮析

[目的]研究地铁隧道近距离下穿施工对既有地铁车站及高架桩基的影响。[方法]以合肥S1线五里墩站安全线隧道施工近距离下穿既有地铁2号线五里墩站为背景,利用有限元软件ABAQUS对项目施工全过程进行三维建模,对比分析了逐线开挖和两线同时开挖两种方案下车站结构和高架桩基的变形。为考察类似工程在不同土体条件下的适用性,通过改变隧道处土体黏聚力和弹性模量两参数,分析了两参数在隧道开挖过程中对土体以及车站底板沉降的影响。[结果及结论]隧道开挖完成后,2号线五里墩站底板在两种方案下的最大沉降相近,分别为0.73 mm和0.77mm,均满足控制标准要求;当土体的黏聚力和弹性模量分别小于70 k Pa和100 MPa时,隧道开挖过程中车站结构的沉降和桩基的水平位移开始显著增大,应对此引起重视。

地铁隧道下穿城市既有桥梁的数值模拟分析

为分析地铁隧道下穿既有桥梁的影响,以广州地铁某盾构隧道下穿既有桥梁为工程背景,建立三维有限元模型,分析了盾构隧道掘进施工对土体位移、隧道变形及桥梁变形的影响。通过数值模拟分析得出:土体位移、隧道变形及桥梁变形均满足变形控制标准要求,因此盾构隧道掘进施工不会危害桥梁结构的正常运营,既有桥梁在隧道掘进施工过程中是安全的。

地铁隧道下穿既有建筑桩基础的影响分析

地铁隧道在施工过程中,隧道下穿上部建筑物时会对桩基础受力和变形造成影响。同时,在施工过程中桩基础的卸载也会影响到隧道结构的受力。因此,研究地铁隧道下穿建筑物桩基础具有重要意义。本文以成都地铁6号线下穿搅拌站桩基础为工程背景,利用Midas GTS软件建立桩基-隧道三维数值计算模型,对地铁隧道下穿既有建筑物桩基础采用三台阶预留核心土法施工技术进行数值分析,并结合地表沉降监测数值进行对比分析。结果表明:隧道开挖后,围岩位移、桩基础位移、桩基础应力和地表沉降值均较小,说明施工安全可靠。同时,将地表沉降模拟值和实测值进行比较分析,发现两者变化规律基本一致且相对误差较小。因此可以得出结论,本文所建立的数值模型具有较高的合理性。

地铁盾构区间隧道近接下穿既有隧道影响研究

地铁盾构区间隧道施工下穿既有城市隧道时,周围土体产生扰动,引起周围土体的变形,会使既有城市隧道产生附加应力和变形,威胁结构安全。为研究盾构隧道下穿过程中对既有隧道的影响,探索下穿施工过程中隧道的变形规律,该文采用三维有限差分法对地铁盾构区间隧道近接下穿隧道进行模拟,分析盾构隧道开挖、掘进过程中既有隧道的沉降变形规律。计算结果表明,既有城市隧道在盾构隧道附近主要产生纵向上的差异沉降,随着盾构掘进,沉降逐渐增大。通过该文研究,以期为类似工程设计和施工提供指导和建议。

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。

矿山法地铁区间隧道切桩密接下穿既有地铁车站的施工沉降监测及控制措施

[目的]地铁区间隧道切桩密接下穿既有地铁车站时,对上部车站变形影响较大,为了确保施工的安全性,需要采取有效措施控制地铁车站沉降。[方法]依托某区间隧道下穿既有地铁车站工程,建立三维数值模型,分析不采取沉降控制措施直接切桩下穿时的车站沉降,研究了增设临时仰拱、错距开挖以及注浆加固等措施的沉降控制效果。提出了多措施组合控制方案,并采用实测的沉降监测数据验证了组合沉降控制方案的可行性。[结果及结论]研究结果表明,不采用控制措施直接下穿地铁车站时,车站最大沉降超过规定限值。注浆加固措施的沉降控制效果最优,沉降减小率为57.3%;增设临时仰拱次之,沉降减小率为40.4%;错距开挖效果最差,沉降减小率为20.8%。多措施组合施工方案,可以满足沉降限值。实测的沉降监测数据显示,多措施组合控制方案能有效控制施工沉降。

超大直径盾构下穿施工引起既有地铁隧道变形分析及控制要点

[目的]随着城市地下空间利用率不断提高,新建隧道穿越施工对既有隧道的扰动不可避免。上海市北横通道超大直径盾构近距离下穿上海轨道交通11号线工程项目情况较为复杂,需针对性分析对既有隧道变形的影响。[方法]基于上海轨道交通11号线上下行线隧道的实时监测数据,分析了北横通道超大直径盾构下穿隧道影响区域时,11号线上下行线隧道垂直位移情况;提出了下穿施工期间控制既有地铁隧道变形的技术要点。[结果及结论]盾构下穿施工对既有地铁隧道垂直位移影响主要发生在正投影区域,且垂直位移曲线呈现“火山口状”;在正常下穿施工阶段上方既有地铁隧道表现为上抬,而在管片拼装阶段则表现为下沉。应基于“少扰动、小扰动”的原则采取控制既有地铁隧道变形的技术措施。

双线盾构隧道下穿对既有地铁车站的变形影响

为研究新建双线盾构隧道邻近穿越既有地下建筑引起的一系列变形和破坏问题,以郑州地铁某双线盾构隧道下穿既有车站为背景,采用midas GTS建立三维数值模型,研究双线盾构隧道下穿既有车站施工过程。研究发现:车站底板的竖向沉降曲线随盾构施工过程由“V”形过渡为“W”形,影响范围由3倍隧道直径扩大到5倍,施工引起的既有车站底板变形曲线符合Peck曲线;邻近隧道开挖处支护结构的竖向变形和水平变形整体呈增加趋势,但变形量均小于安全控制标准值。数值模拟结果表明盾构施工期间不需进行额外加固措施,但应对既有车站底板X方向左右各16 m范围内以及C号出入口重点开展监测工作。

地铁车站暗挖隧道穿越既有线的施工技术研究

针对地铁车站暗挖隧道穿越既有线的施工技术进行了深入探讨,以确保施工安全并减少对既有线路运营的影响。通过精确操控盾构机姿态、同步注浆与二次注浆压力控制,以及后期沉降的严格监测,可有效控制隧道施工精度和稳定性。在支护结构设计中,采用复合衬砌支护方式,强化了隧道的基础承载作用力。通过综合运用优化后的施工技术和管理策略,地铁车站暗挖隧道能够成功穿越既有线路,且对既有线路的运营影响最小化。在施工过程中,严格控制各项参数,将隧道变形量控制在3.2 mm以内,确保了施工质量和既有线路的安全,并为类似工程提供了宝贵的经验。

地铁隧道施工下穿既有管线诱发地层沉降研究

地铁隧道施工下穿既有管线,开挖面周围地层变形诱发上覆既有管线产生形变。以西安地铁1号线朝阳门站至康复路站区间隧道为工程背景,采用FLAC3D有限差分软件对实际工程进行数值计算分析,结果表明:地铁隧道开挖过程中,既有管线对其上方的地层起到一定的支撑作用,对地表沉降的抑制作用较为明显,有管线地表沉降小于无管线地表沉降。隧道开挖后,既有管线下方一定范围内的地层发生沉降,导致悬空的管线在自重和上覆土体作用下发生挠曲变形,管线刚度越大,变形量越小,对上层土体的抑制作用也越明显。随着地层深度的增大,管线对上覆土体的沉降抑制作用逐渐减小。

上软下硬地层盾构下穿既有隧道扰动变形研究

针对上软下硬倾斜地层中,盾构下穿既有地铁时的管片变形控制问题,以武汉轨道交通7号线下穿既有2号线工程为背景,采用三维数值模拟方法和离散元软件3DEC建立地铁2号线管片模型,同时使用FLAC3D软件进行三维数值分析,探讨新建隧道与既有隧道间距、地层倾斜和注浆填充对既有地铁及周边地层的影响。分析结果表明:既有隧道沉降值受地层条件和隧道间距影响显著,尤其在新建盾构隧道与既有隧道距离较近时;既有地铁管片加固和新建隧道注浆填充对控制上软下硬地层条件下新建隧道近接下穿既有隧道的沉降变形具有显著效果。在新建盾构隧道施工前需对既有地铁管片的前期变形量进行准确分析,确保既有隧道安全,且加固和注浆填充措施对于类似工程的变形控制至关重要。

临近既有地铁的城市下穿隧道基坑施工技术研究

本文结合站前路下穿隧道紧邻既有地铁隧道的基坑工程案例,采用有限元软件分别对暗埋段及U型槽段基坑分层整体开挖和分层分段先开挖施工两边再开挖施工中间两种工况施工过程中对隧道的变形情况进行模拟分析,得出了采用暗埋段及U型槽分层分段先开挖施工两边再开挖施工中间时,计算得到的U型槽施工造成隧道位移最小,满足结构安全控制指标要求,并详细介绍了此种方法的施工技术要点,为同类基坑项目的安全评估问题和施工技术提供案例参考,具有一定的技术应用价值。