盾构隧道下穿高铁路基变形影响规律及加固优化研究

为研究盾构隧道下穿高铁路基施工时对路基的影响规律,探究在隧道开挖过程中运用不同加固措施对既有高铁路基的影响程度。以西安市某地铁工程为依托,利用室内模型试验对比分析盾构隧道下穿高铁CFG桩复合路基过程中,无加固、超前管幕工法加固与地表袖阀管注浆加固3种隧道施工条件下,地表沉降值和沉降槽的空间分布规律;采用数值模拟分析验证超前管幕工法加固工况下盾构隧道下穿时,高铁路基、道床的位移变化规律。室内模型试验结果表明:盾构隧道施工中采用管幕工法加固后复合地基正上方的地表沉降最大值减小28.6%,采用袖阀管注浆加固后减小18.0%,并且采用两种加固措施后的CFG桩最大附加轴力均减小20%以上。因此,在隧道掘进过程中采用一定加固措施,可改善围岩稳定性,其中管幕工法加固效果更为显著。数值模拟分析表明:采取管幕工法加固施工与不采取加固措施相比,路基最大沉降量减少33.78%,道床最大沉降量减少45.08%。因此,管幕工法加固能够有效减小对既有高铁路基的影响。

渗流作用下三亚河口通道管幕冻结法温度场数值模拟分析

为得到在渗流作用下管幕冻结法温度场的变化规律,以三亚河口通道海底隧道工程初步设计为例,运用有限元数值模拟软件建立水热耦合模型,假设模型中渗流流向自左向右,通过改变模型中平均渗流速度的大小对冻结帷幕的发展、封闭性、厚度变化等进行分析.结果表明:在冻结期间,随着平均渗流速度的增大,外圈冻土帷幕的形成时间延迟,其向渗流流向偏移的程度增大,且最终稳定的冻土帷幕平均厚度减小;在冻结约14 d后,不同水头差下的冻土帷幕内部渗流速度均降至0 m/d,冻土帷幕在形成的早期受渗流作用的影响较大.鉴于原冻结方案较为保守,提出优化冻结方案:将原冻结方案外圈冻结管减少一半至48根,且调整盐水降温计划实现二次优化.对二次优化结果分有渗流与无渗流两种情形进行讨论,结果得出:优化后在渗流作用下冻土帷幕厚度约5 m,比原方案减少了2 m,既满足冻结设计要求,又提高了经济性.

钢管幕埋深及顶进顺序对地表变形的影响

依托合肥市滨湖科学城庐州大道浅埋隧道段工程,利用有限差分软件FLAC 3D对不同埋深及顶进顺序下钢管幕顶进施工过程进行模拟。结合模型计算结果和监测数据分析,总结钢管幕埋深与顶进顺序对地表变形的影响。结果表明,先上后下的顶进方案优于先下后上的方案,上部钢管的存在会减小下部钢管顶进对地表变形的影响;钢管的埋深越大,对于地表变形的影响也越大,下部钢管的顶进会扩大沉降范围和沉降值,上部钢管的顶进会使地表产生小幅隆起;从上至下依次顶进的方案为确定的最优方案,随着钢管顶进数量的不断增加,地表沉降量不断扩大,地表变形曲线从V形向W形转变,表明浅部钢管对地表变形有一定的控制作用。

明挖城市隧道超近并行既有地铁主动加固关键技术研究

本文结合西安市幸福路北延伸工程实例,在主线下穿通道处采用大跨径管幕+抗拔桩的超前主动加固体系。即在既有地铁盾构顶部土体未卸载的情况下,先行施工钢管管幕,然后利用承台将管幕、钢筋混凝土抗拔桩形成组合抗隆起结构。相比于以前类似工程的被动加固体系,施工质量更容易得到控制,施工工序也得到进一步简化。经有限元分析,本加固体系能够满足地铁盾构变形等指标要求,为后期类似工程提供一些参考。

濒海富水软土地质悬挂式止水帷幕深基坑管涌防治技术

地铁车站深基坑开挖过程中易出现管涌灾害,基于天津濒海某地铁车站地下连续墙未隔断第1,2层承压水、第2层承压水与第1层承压水局部连通以及承压水层厚度较大的情况,针对本工程深基坑土方开挖过程中出现管涌险情进行原因分析,制订了双液注浆封堵、更换大功率潜水泵、基坑内施作排水沟和集水井、加强垫层及增设降水井等多种处理措施,有效地控制了管涌险情,为类似工程管涌险情的应急处理提供了技术支撑。同时,为预防和减少类似工程管涌险情的发生提出了一些建议。

浅埋地铁隧道上方大范围基坑开挖风险控制研究

城市建设过程中,地铁的快速发展对城市地块开发和地下空间利用产生一定限制,特别是当新建工程不可避免地与既有运营地铁线路交叉或临近时,会极大增加工程建设的复杂性和风险性。基于此,文章对浅埋地铁隧道上方大范围基坑开挖的风险及控制措施展开研究。由于管幕顶进施工方法具有施工便捷、扰动效应小和适应狭小空间作业的特点,管幕抗浮体系可用于控制浅埋地铁隧道上方基坑开挖卸载后结构上浮,从而保护运营地铁安全。文章通过有限元数值模拟法对MJS工法和管幕法的结合应用进行分析,研究表明管幕抗浮体系可以减弱上跨工程对下方隧道的扰动影响。相关研究成果可为类似工程施工风险控制提供参考和借鉴。

既有地铁线上跨基坑管幕MJS地基加固施工实例分析

以徐州新建彭祖大道下方的隧道开挖区间为研究对象,针对徐州的地质条件研究了该地下工程近距离上跨既有运营地铁2号线对2号线的影响,并且采取了管幕加MJS工法联合加固地基的施工方案,对既有地铁2号线进行加固保护和控制地表的沉降。通过有限元分析可以看出,管幕法联合MJS工法可以有效控制既有2号线的变形隆起数值,在一级放坡施工阶段,铺设管幕数值为3.92 mm,未铺设管幕数值则为6.45 mm,并且在铺设管幕的情况下开挖基坑的变形也得到了较好的控制,证实了联合两种方案可以有效地保护既有2号线和基坑的施工安全。最后以10 d为一个周期进行监测,数据呈现出正常的变化规律,监测的结果与施工工况、土质状况基本吻合。

滨海城市深基坑支护方案与设计方法

通过对滨海城市深基坑施工特点的分析,阐述深基坑支护方案的选取原则,进而以某滨海城市建筑工程为例,确定施工现场的地质条件、水文条件及地基土参数,初步提出深基坑支护方案,经过比选后采用高压旋喷桩内插H型钢加锚索垂直支护方案,并进行有限元数值模拟。实践表明,该工程深基坑支护效果良好。

新建市政隧道下穿多线运营铁路施工地表沉降研究——以郑州火车站操场街隧道工程为例

新建隧道近距离下穿运营铁路施工安全风险高,易导致上方运营铁路路基、轨道变形,影响列车行车安全。为降低施工风险,减少对运营铁路的影响,以郑州火车站操场街隧道工程为研究背景,基于有限元数值模拟,分析矩形顶管法和管幕暗挖法施工引起的运营铁路路基沉降变化。并对矩形顶管法和管幕暗挖法进行施工工艺、施工进度、沉降控制等多方面的综合比选,给出新建隧道下穿既有运营铁路安全施工方案。研究表明,运营铁路与新建隧道正交时,隧道正上方铁轨沉降最大,隧道中心点两侧铁轨沉降呈对称分布;矩形顶管法施工铁轨累计沉降值最大为5.6 mm,管幕暗挖法施工铁轨累计沉降值最大为4.04 mm,管幕暗挖法对运营铁路铁轨沉降的影响小于矩形顶管法。

“顶管帷幕+注浆改良+土体冻结”加固技术的应用

为更好地解决在高水位复杂环境中沿海地下工程的开挖难题,分析并总结暗挖段隧道顶管帷幕施工、土体注浆改良、监控量测等环节的关键施工技术及核心工序,旨在对工程的安全、质量、进度、成本、环保等方面进行合理把控,为超浅埋暗挖隧道施工提供参考。

某工业仓库地面渗水原因分析及解决方案探讨

通过对某工业包装仓库地面渗水原因的分析,结合地质勘察结果,深入研究地面渗水根本原因,发现地面渗水是由地形高差变化大、地下水位高、基础沉降不均匀、地面垫层分缝变成通缝等原因所致。提出了压力注浆密封、打透水管、建筑周边打渗水井及盲沟、止水帷幕等几种解决办法,通过防排结合综合治理措施取得了较好的效果。

黄土地层新管幕法结构参数对地表沉降影响研究

为探索黄土地区地铁施工中新管幕法不同结构参数对地表沉降的影响规律,基于ABAQUS有限元软件,对不同管幕间距、不同管径工况及钢管顶进顺序进行正交数值模拟分析。结果表明:采用管幕间切割焊接浇筑混凝土板的管幕预筑法能够更好地减小地面沉降;拱形管幕支护结构相较于矩形结构可产生更小的地面沉降;矩形结构在管径从1600 mm增大到1900 mm再到2200 mm,地面沉降量分别减小5.84%和8.22%,而拱形结构是3.43%和6.48%;在管间距从150 mm增大到250 mm再到350 mm时,矩形结构的地面沉降量分别增大8.34%和7.16%,拱形结构为5.94%及5.25%。通过讨论不同结构形式对地面变形的影响,以期为工程应用提供参考。

曲线顶管发射架的设计及应用

弧形梁管节顶穿施工作为“长江口二号”古沉船整体打捞施工中的重要环节,多根弧形梁管节需顶推穿越古沉船周边土体并形成底托包裹古沉船.弧形梁管节在结构形式、施工方式以及导向方式不同于传统整体打捞中的直线型底托梁,须研制并使用专用施工装备进行施工.曲线顶管发射架作为弧形梁管节顶穿专用施工装置,经过前期缩比模型论证、设计制造、等比试验及再优化设计制造后,顺利完成“长江口二号”古沉船海上打捞施工,在实际施工中客观地体现了其功能性、可靠性以及稳定性,将曲线顶管这类隧道领域中的施工方法运用到海上施工乃至古文物原址地基基础保护的设想成为现实.

连拱隧道下穿既有高速公路管幕法施工技术研究

新建隧道下穿城市既有道路,当埋深较浅时,上部道路很容易因沉降过大而导致路面结构开裂,甚至破坏等问题,因此研究隧道的施工技术是非常必要的。以西安市开元路至建元路下穿通道项目为依托,在连拱隧道施工过程中采用有限元软件模拟管幕法支护对隧道结构、围岩稳定性及上部道路路面沉降的影响。主要结论如下:(1)新建连拱隧道围岩竖向最大位移为7.4 mm,满足规范要求,隧道结构安全可靠;(2)采用管幕法施工时,路面沉降最大值仅为4.39 mm,说明管幕法开挖连拱隧道下穿既有城市道路是可行的;(3)采用管幕法施工隧道二衬最小安全系数为2.05,大于规范最小安全系数,衬砌结构安全可靠。综上可见,采用管幕法作为超前支护措施,连拱隧道下穿既有城市道路对上部路面影响较小,施工安全风险较低。

合肥花园大道隧道总体方案设计

以花园大道隧道工程总体设计为例,通过对区域路网规划解析,分析花园大道交通功能,论证项目建设的必要性。总体设计公园总体规划的要求和现状建设条件,意在探求在城市隧道设计在线形及洞口位置、隧道进出匝道布设、双层立交隧道、“管幕+顶进”工艺的构思理念,为以后类似项目提供借鉴。

高速铁路超浅埋隧道小角度下穿高速公路施工设计

某高速铁路超浅埋隧道小角度下穿高速公路,须在确保高速公路正常通行的条件下进行施工。为降低高速公路路基沉降,根据项目工程地质及水文地质条件,采用管幕对围岩进行支护,并对管幕的具体参数进行设计。隧道施工方法采用三台阶留核心土临时仰拱法,以有效控制施工过程中围岩的变形,降低隧道暗挖施工对高速公路路基沉降的影响。通过FLAC3D软件对管幕加固支护、暗挖施工工况进行模拟分析,证明该高速公路路基及隧道初支沉降、公路荷载对隧道二衬产生的附加力安全系数均满足规范要求。

灌注桩和局部高压旋喷桩组合止水帷幕在顶管中的应用

对于地质条件复杂且地下水丰富的深基坑工程必须加强地下水处理。基于此背景,以合肥市宿松路(南二环–深圳路)快速化改造工程锦绣大道DN2600过路管工程为例,在较分析多种止水帷幕方案的基础上,提出长螺旋灌注桩与三重管高压旋喷桩组合止水帷幕方案,并对具体的施工过程及控制要点展开分析探讨。结果表明,组合止水帷幕能有效发挥长螺旋灌注桩和高压旋喷桩的技术优势,再加上科学组织及对施工过程的严格控制,能显著提高基坑工程止水效果。

类矩形管幕预筑结构受力性能试验及参数分析

以太原市迎泽大街下穿太原火车站为工程背景,采用室内模型试验研究类矩形管幕预筑结构的破坏模式和变形规律,并模拟分析砂浆强度和铝板强度及其厚度的影响。结果表明:类矩形管幕预筑结构破坏主要发生在拱顶平截面处,破坏过程分为弹性、变形可控和屈服3个阶段;与素砂浆管幕预筑结构相比,外包铝板后结构的屈服荷载、结构承载力和竖向刚度分别提高91%,61%和286%,在此基础上增加内部连接件,结构的屈服荷载、结构承载力和竖向刚度又分别提高59%,31%和15%,增加外包铝板和内部连接件可显著提高结构受力性能;管幕预筑结构承载力和竖向刚度随铝板抗拉强度、铝板厚度的增加而增加,而受砂浆抗压强度影响较小。

复杂条件下地下停车场深基坑施工关键技术分析

该文以某写字楼的地下停车场项目为例,探究深基坑施工中运用到的关键技术及其施工方法。止水帷幕作为深基坑外围止水工程,施工中应加强浆液制备、喷浆成桩等技术的控制,确保发挥良好的挡水效果;支护结构的关键技术是钻孔灌注桩,由于该区域地质条件复杂,采取埋设护筒的方式提高成孔质量;对于深基坑采取分层开挖方案,同时在基坑内部设置降水管井,降低地下水位,提高深基坑施工质量。综合运用上述施工技术,保证深基坑工程顺利完成。

砂土层深基坑止水帷幕渗漏水分析技术措施

地下综合管廊施工时容易受到外部因素的影响,如在施工范围内存在道路、河道、自来水管、煤气管道、供电电缆、通信光缆等,涉及各个部门管线迁移、改线、道路封闭的审批。由于涉及部门多,迁移、改线等时间不确定,不能一次性完成完整管廊的施工,进而产生冷缝,而冷缝容易导致基坑发生渗漏水的现象,影响施工质量。基于实际项目实施,对砂土层深基坑止水帷幕出现渗漏水进行分析并提出技术措施。