软土隧道盾构掘进下地面沉降快速控制技术研究

为了解决原有软土隧道盾构掘进下地面沉降快速控制技术只计算单一的盾构掘进参数,导致控制效果不佳的问题,计算盾构机的铰接角度,确定铰接角度与千斤顶行程差间的关系,分析盾构掘进下地面沉降情况,计算盾构千斤顶的侧向压力和注浆空隙数值,设置相应的软土隧道盾构掘进参数,控制和分析软土隧道盾构掘进下多个施工要点,实现对地面沉降的快速控制。实验结果表明,与以往的软土隧道盾构掘进下地面沉降快速控制技术相比,在实际应用中设计的软土隧道盾构掘进下地面沉降快速控制技术,能够将地面沉降数值控制在–4.00~2.00 mm,控制效果更好。

重叠隧道盾构施工下穿铁路营业线施工技术研究

盾构法是一种常用于城市地铁、交通隧道等工程中的暗挖隧道施工方法,具有机械化程度高、施工效率快、对周围环境影响小等优点。在重叠隧道盾构施工下穿铁路营业线时,由于施工空间狭小、施工要求严格、风险系数较大等因素,需要克服各种技术难题。基于此,本篇文章对重叠隧道盾构施工下穿铁路营业线施工技术进行研究,以供参考。

小半径隧道盾构施工对铁路桥梁的影响

随着城市轨道交通线网的完善,单一的直线型隧道已不能满足需求,而新建隧道也不可避免地近接建构筑物,势必危及建构筑物,甚至引发严重的安全问题。基于郑州地区某工程,运用有限元软件Midas GTS NX进行数值模拟,研究小半径隧道盾构施工期间隔离桩防护措施的作用效果,并结合监测数据验证数值计算的准确性。研究结果表明:1)在无隔离桩防护措施下,小半径盾构隧道施工会引起地表横向沉降变形,危及铁路线路运营安全;2)在隔离桩防护措施下,小半径盾构隧道施工对铁路桥梁的影响在可控范围内,能有效降低盾构隧道施工引起的铁路桥梁变形及其附加内力,有利于铁路线路的运营安全;3)监测数据与数值计算的对比表明,隔离桩防护措施对于保障铁路线路的运营安全是有效的。本文研究结果可为盾构隧道安全穿越铁路桥梁施工提供重要的工程实用价值。

上软下硬地层隧道盾构施工地表沉降影响因素及规律研究

为研究盾构隧道穿越上软下硬地层时,开挖面内不同土岩厚度比对地表沉降的影响,以贵阳轨道交通3号线某区间隧道为工程背景,保持隧道埋深和双线隧道间距不变,建立7种工况下的三维有限元模型,通过与实测数据对比分析得到沉降规律,并利用双线隧道的44组地表沉降数据,拟合出适用于当地复合地层的Peck分段公式。研究结果表明:从整体看,数值模拟的沉降曲线均为W形,地表最大沉降位于先行隧道上方;穿越红黏土层时地表更易受到扰动而产生不均匀沉降,随着土岩厚度比的减小,模拟曲线对称性增强,左右隧道的沉降差缩小,整体沉降值基本表现为减小趋势;总结土岩厚度比与修正系数的关系,图表显示Peck分段公式能较好地预测贵阳上软下硬地层的沉降规律。

基于小半径曲线隧道盾构施工的Peck公式修正及其工程应用

[目的]在城市轨道交通线路规划中,因受建筑物地基、地下管道和软弱土层等因素影响,通常会选用曲线隧道乃至小半径曲线隧道。与直线隧道相比,小半径曲线隧道盾构施工加大了地面沉降失控风险。因此,需对小半径曲线隧道盾构施工中地面沉降控制进行研究。[方法]通过计算曲线隧道盾构施工过程中的超挖间隙,推导出曲线段内每一环的超挖量;又通过引入地层损失率得出隧道半径与地层损失率的关系;根据现有Peck公式的适用性统计分析结果,结合基础地层损失率、总地层损失率、超挖导致额外地层损失率,以及沉降体积切片计算得出了适用于小半径曲线隧道盾构施工的修正Peck公式。以太原某地铁线路的工程实例为研究背景,将修正Peck公式计算结果与现场监测数据进行对比,验证了修正Peck公式的适用性。[结果及结论]工程实例验证结果表明,修正Peck公式对小半径曲线隧道盾构施工具有较好的适用性。

某隧道盾构施工控制测量技术探讨

相较于传统隧道施工(明挖法、矿山法)方法,盾构法具有地面作业少、对周围环境影响小、自动化程度高、施工速度快等优点,随着长距离、大直径、大埋深、复杂断面盾构施工技术的发展、成熟,盾构施工方法越来越受到重视和青睐,已成为地铁隧道的主要施工方法。针对盾构隧道的地下掘进测量部分提出有益方法,并进行了相关分析,以期对从事相关工作的开展有所裨益。

基于Peck公式的隧道盾构施工引起的地表沉降预测研究

隧道盾构施工引起的地表沉降预测受到诸多因素的影响,在实际应用中有较大的误差。为更准确地预测隧道盾构施工引起的地表沉降,基于南京地区过江通道隧道工程开挖引起的地表沉降大量的实测数据,采用数学方法,引入地表最大沉降量修正系数α和沉降槽宽度修正系数β对Peck公式进行修正,使之适用于研究区段工况。实例应用结果表明:当α介于0.9~1.0、β介于0.9~1.1时,采用Peck修正公式可得到较好的地表沉降预测效果。

隧道盾构施工地表沉降量预测方法研究

隧道盾构施工地表沉降量变化具有不规则性,导致地表沉降量预测难度增加.为了获得更为准确的沉降量预测值,设计一种隧道盾构施工地表沉降量预测方法.从横向沉降和纵向沉降出发分析隧道盾构施工地表沉降变化趋势,根据沉降变化趋势与盾构施工样本矩阵得到协方差系数,并对其进行降维处理;将处理后的样本数据输入隧道盾构施工地表沉降量预测模型,得到预测结果.通过与三种传统预测方法的对比试验,表明本文预测方法的决定系数在0.8~1.0,隧道盾构施工地表沉降量预测的均方根误差在0.05~0.15,平均绝对误差在0.05~0.07,预测精准均高于三种传统方法,可以应用于隧道盾构施工地表沉降量的预测.

地铁隧道盾构法施工风险辨识评估研究综述

近些年来,轨道交通网络化进程不断加快,城市轨道交通中占主要地位的地铁工程在新理论和新工法方面取得了长足进展。盾构法作为地铁隧道的主要施工方法之一,其诱发坍塌事故所造成的伤亡事件也愈发得到社会关注。本文主要梳理了盾构始发、掘进与达到全过程中存在的风险因子,并从风险辨识与评估的角度对风险分析方法进行概述,重点关注新方法、新工艺与新技术在盾构施工风险辨识、评估中的运用,探讨了基于机器学习算法的智能模型,在地铁盾构施工风险控制过程中的可行性与适用性,研究内容可为后续盾构施工的理论研究与实际工程提供参考依据。

隧道盾构施工对临近桥梁桩基的影响研究

随着我国城市规模的不断扩大,新建地下工程不可避免的与原有地下结构相互影响。其中地铁盾构隧道施工穿越(下穿或侧穿)桥梁桩基的案例也越来越多。盾构隧道施工使周围土体发生变形,发生变形的土体作用在邻近桥梁桩基上,就会引起桩基的附加变形以及桩基本身内力的改变,从而对桩基产生不利的影响。因此对盾构隧道穿越桥梁桩基影响的研究具有重要的意义。基于此,文章研究了隧道盾构施工对临近桥梁桩基的影响,以供参考。

软土隧道盾构施工期风险损失分析

目前在建筑工程的风险管理研究上仍处在探索时期,不论是对基本数据的积累,或是对风险分析理论的探索都尚有欠缺,特别是对风险损失方面的研究相对较少。对在软土地铁盾构的工程实施中所造成的事故风险做出分析,为进一步的风险研究提出参考。

地铁隧道盾构下穿砖混结构建筑物施工控制技术研究

地铁区间隧道盾构施工对周围岩土体产生扰动,易引起地表沉降,进而影响上部建筑物的使用。为解决合肥轨道交通1号线三期工程物(物流大道站)-瑶(瑶海公园站)区间隧道盾构穿越砖混结构建筑物群的难题,根据物-瑶区间段工程地质条件和周边环境,采用渣土改良、同步注浆及二次注浆等措施,结合试验段施工参数及现场监测数据分析,确定了物-瑶区间隧道盾构下穿砖混结构建筑物群的施工掘进参数。现场监测结果表明:向刀盘、土仓及螺旋输送机注入泡沫剂进行渣土改良,严控土仓压力和出土量,提高注浆质量等措施可有效控制盾构下穿砖混结构建筑物群时的沉降问题。盾构掘进过程中,砖混结构建筑物群最大沉降量为4.26 mm,最大隆起量为0.95 mm,满足设计的要求。本工程的施工掘进参数及控制措施可以为合肥地区类似工程提供参考。

城市地铁区间隧道盾构管片破损修复及病害防治关键技术应用

为了保证城市地铁盾构隧道长久安全使用,研究分析管片破损修复及病害防治迫在眉睫。依托徐州市轨道交通师范大学站—中心医院站区间盾构隧道工程,根据《盾构法隧道施工与验收规范》对管片结构破损情况进行归纳分类,并在此基础上提出针对性破损修复措施。根据管片渗漏水具体情况,研究分析了管片渗漏水病害诱发因素,并提出了一套系统合理可行的盾构隧道管片渗漏水病害防治方案。研究结果表明,对于管片表面缺陷、缺角的治理可采用环氧树脂填充修补,对于管片两侧和底部破损可根据破损程度考虑设置靠模,对于管片顶部破损长度大于200 mm、深度大于20 mm的缺陷的修复可采用铁丝网补强后再用环氧树脂填充修补。提高管片整体密封性是防止管片渗漏的关键,管片渗漏水的处理应根据具体渗漏位置、渗流量大小、渗流速度采取相应的针对性治理措施,管片接缝渗漏可采用注浆止水,在隧道进出口等重点段落渗漏水可采用壁后注浆措施。研究结果可为类似工程提供一定的参考价值。

隧道盾构施工引起邻近建筑物及其桩基变形的数值分析

以天津地铁2号线隧道盾构施工为背景,取沿盾构轴线右侧一6层框架居民楼为研究对象,基于ABAQUS软件,建立了隧道和邻近建筑物及其桩基的计算模型,分析盾构施工对邻近建筑物及其桩基础变形的影响。结果表明,隧道盾构施工导致地表沉降,引起框架结构及其桩基变形,框架整体向隧道盾构一侧倾斜。其中框架梁靠近中柱一端沉降较大,而框架中柱及其桩基也较两侧边柱及其桩基的沉降大。同时表明,盾构施工对邻近建筑物及地下桩基变形产生的影响是整体相关的,在隧道盾构施工时应引起相关设计与施工部门的注意。

隧道盾构机械施工对管线沉降变形的影响研究

以盾构隧道下穿邻近的地下管线作为对象,对与管线位移相关的影响因素开展分析,包括管线外径、覆土层厚度、掌子面支撑压力比和开挖速度。研究结果表明:随着管径逐渐增大,沉降量逐渐降低,提升管线的抗弯性能,导致对应相邻管径最大沉降量差呈现降低。随着管线上部覆土层增厚,管线沉降量逐渐增大。不同隧道开挖速率下,管线的沉降特征相近,沉降管线相对隧道中心保持对称分布结构;持续提高开挖速率后,管线产生显著沉降,沉降趋势变得缓慢。提高掌子面支撑压力比,可降低管线的沉降程度,使最大沉降量降低;减小掌子支撑压力,使管线的最大沉降量降低。

小曲率半径隧道盾构施工的地表沉降规律分析——以南昌地铁1号线为例

为探究小曲率半径隧道盾构施工引起地表沉降的变化规律,利用Mindlin解建立小曲率半径隧道盾构施工引起地表沉降的解析计算模型,以南昌地铁1号线盾构隧道工程为依托,通过与现场监测和已有Mindlin解析计算模型的对比分析,验证本文所建立沉降预测模型的合理性,并依次从盾构附加推力、盾壳不均匀摩擦力和地层损失对地面变形的影响进行分析。结果表明:本文所建立的小曲率半径隧道盾构施工引起的地表沉降解析计算模型可有效应用于实际隧道工程的沉降预测,提高了预测精度;盾构开挖过程中,横断面地表沉降槽呈V形,近似正态分布,施工产生的地层损失对地面沉降的影响更大;随着盾构路径两侧推力及摩擦力分布不均程度的增加,地面沉降槽中心偏移情况而增大,地面沉降与地层损失呈非线性相关。研究结果可为类似拟建和在建盾构隧道工程提供理论指导与参考。

对国内隧道盾构掘进机技术与市场需求量的探讨

以国内隧道盾构掘进机技术为背景，分析了隧道盾构掘进机与市场需求量，对企业开发新产品和投资有着十分重要的现实意义。

国内首条穿越长江高铁盾构隧道盾构机始发

6月16日,随着“长江号”盾构机在重庆南山149 m深的洞室内徐徐转动刀盘,由中国铁建所属中铁十四局承建的重庆至黔江铁路重庆长江隧道开始盾构掘进施工,标志着国内首条穿越长江的高铁盾构隧道施工取得重大进展。重庆长江隧道是重黔铁路全线重点控制性工程,位于重庆市渝中区、南岸区境内,为正线单洞双线隧道。隧道正线全长11.94 km,在南岸区掘进穿越长江后到达渝中区,是长江上游第一条高铁穿江隧道,也是国内第一条完全在山洞里面进行盾构机组装、始发、接收并拆解的盾构隧道,被誉为“万里长江高铁第一隧”。据中铁十四局建设者介绍,该隧道盾构段全长为3845 m.

隧道盾构法施工地面沉降影响因素分析

利用三维非线性有限元方法模拟土压平衡式盾构推进过程中引起的地面沉降,研究了盾构覆土厚度、盾构外径、土压仓压力、盾尾空隙等因素变化对地面沉降的影响,并在此基础上提出了能够综合反映上述因素影响的盾构隧道地面沉降计算公式。通过与上海地铁4号线浦东南路站～南浦大桥站区间隧道盾构开挖的实际地面沉降数据的比较,验证了计算公式的合理性。

隧道盾构掘进引起的地表沉降研究

结合天津地下直径线工程实例,通过建立模型和模拟盾构开挖,采用数值模拟和现场监测相结合方法,对盾构掘进中建筑物附近的地表沉降进行研究,分析盾构掘进前、穿越及离开3个阶段地面的沉降规律。监测和计算结果表明,因初始应力状态改变造成土层变形、地层损失和降水引起的固结变形是造成地表沉降的主要因素;将计算得到的盾构掘进中周围土体位移场和隧道纵、横断面地面沉降曲线与监测纵断面沉降曲线进行比较,反映的沉降规律一致,说明数值模拟在计算地表沉降中可行。