管幕箱涵顶进施工中地表变形监测及有限元模拟

上海市中环线虹许路—北虹路地下立交隧道工程采用了管幕施工与箱涵顶进相结合的施工方法.管幕箱涵顶进法是一种在软土中修建地下建筑物的新型暗挖技术,先用微型顶管技术在拟建的地下通道建筑物四周顶入钢管,然后将钢管间用锁口连接并注入防水材料构成防水地下空间,最后在拟建的地下通道空间内,采用软土开挖和预制箱涵顶进同步进行施工.箱涵顶进过程非常复杂,容易引起地表变形.结合实测数据研究超长大断面管幕箱涵顶进过程中地表变形的特征,得到一些与我国常规暗挖施工所不同的新规律,建立了能够考虑网格前管幕土欠挖、超挖施工工况的三维有限元模型,实现了箱涵顶进过程及其他地表变形的模拟,计算结果与实测地表变形较吻合.

管幕箱涵顶进施工中迎面土压力研究

管幕法是在始发井与接受井之间,利用微型顶管技术在拟建的地下建筑物四周顶入钢管或其他材质的圆管,钢管之间采用锁口连接并注入防水材料而形成水密性地下空间,在此空间内采用开挖或箱涵顶进方案修建地下建筑物的一种新型暗挖技术。管幕箱涵顶进工法是管幕法与箱涵法的结合。上海市中环线虹许路—北虹路地下立交隧道工程是世界上首次在软土地区采用不加固软土方法进行管幕箱涵顶进施工的工程,由于该工程采用常规方法监测箱涵顶进前端迎面土压力非常困难,所以笔者将静力触探探头进行改装,水平固定于网格前端实测端阻力,并采用经典球孔扩张理论推导换算公式,用以计算迎面土压力。通过实测和计算分析,得到迎面土压力在箱涵侧壁和中隔墙附近较大,平均值接近被动土压力等规律。

箱涵顶进对下方管幕的力学作用分析

采用管幕-箱涵法施工的超浅埋连接通道跨越运营地铁时,施工前对场地的土堆清理及基坑开挖工作已使地铁隧道产生较大变形,为确保地铁的安全运营,对后续管幕、箱涵的施工进行严格控制。利用解析计算的方法,根据箱涵相对原状土等效重力大小的不同,建立2种力学模型,分别按照弹性地基梁和普通梁2种模型对管幕的受力进行研究;推导出2种计算模型下的力学公式,分析在箱涵顶进的过程中,箱涵下方管幕受力和变形的变化规律,为进一步研究管幕下方地铁隧道的受力情况提供参考。

玄武湖水底交通隧道施工方案的比选优化

本文用系统分析的思想。对玄武湖水底交通隧道的两种施工方案（明挖法与盾构法）进行了比选，并对明挖法方案进行了优化，最后确定了最佳方案——箱涵顶进加筑堤开槽埋管方法。

基于箱涵顶进法的隧道下穿车站流固耦合分析

文章以下穿某车站站场富水砂砾地层隧道为研究背景,首先根据工程结构自身的地质、地层、施工条件等特点,制定变形控制标准以及变形控制研究指标;然后考虑耦合与非耦合两种施工工况对箱涵顶进法下穿隧道进行数值模拟。结果表明:(1)耦合作用下与非耦合作用下地表沉降以及隧道竖向位移趋势基本一致,但耦合作用下数值要明显大于非耦合作用;(2)隧道拱顶沉降以及水平收敛趋势不一致,隧道开挖前期,耦合作用下位移要小于非耦合作用,随着隧道的持续开挖,位移逐渐增大最后趋于稳定;(3)总体来说,耦合情况下(不降水施工)隧道施工引起的各项位移均比非耦合情况下相应增大。

管幕法箱涵顶进施工工艺的防水设计探讨

针对饱和含水软土地层中以管幕法为施工工艺的工程,介绍了工程设计中箱涵接缝防水、箱涵顶进所设中继间防水、箱涵出洞防水等设计思路及设计过程中的优化演变。

顶进施工法用钢筋混凝土箱涵制作及应用

结合武汉地下轨道交通3号线宗关站一期工程实例,介绍了顶进施工法用钢筋混凝土箱涵的原材料选择、模具设备、制作方法、生产工艺及施工方法。

穿越京沪高速公路管幕法顶进力计算分析

天津市南水北调中线一期工程中穿越京沪高速公路的箱涵工程,采用管幕法顶进施工。在顶进设计中采用箱涵顶进规程及验收规范中所规定的计算公式进行计算,又按照上海北虹路地道工程总结的经验计算方法进行计算。通过这2种方法对顶进力的计算分析,最终确定顶进力及后背梁系统的设计采用上海北虹路地道工程的经验计算方法。

管幕-顶涵法穿越高速公路顶进施工关键技术

管幕-顶涵法是一种在管幕保护下顶进大型预制箱涵的施工方法,涉及管幕顶进和涵体顶进技术,用以解决明挖施工中断给地面交通带来的不便。特别是在高等级路面下作业时,对路面变形、沉降、安全稳定性都有极高的要求。文中以南水北调中线工程天津干线管幕-顶涵法穿越津保高速工程为例,介绍了其施工关键技术及相关控制要点。

新建地下通道时下方地铁隧道保护方案研究

研究目的:为研究新建的地下通道卸载施工时下方既有地铁盾构隧道保护技术的可行性及其应用效果,结合某地下空间项目中地下通道方案研究阶段提出的两种保护措施,采用有限元数值模拟分析的方式对保护效果进行分析,并对推荐的实施方案与实际施工的监测数据进行对比。研究结论:(1)对下方既有隧道周边地层搅拌桩加固,然后再进行基坑抽条开挖的方法施工地下通道,理论上能够减小下方隧道的隆起变形,但是减小的程度不大;(2)对既有隧道周边进行地层加固施工,极易引起下方隧道水平收敛变形增大;(3)管幕+抗拔桩保护、地下通道采用预制箱涵顶进施工的方案,对隧道周边地层扰动小,可以减少隧道顶部卸荷量,并缩短施工周期,对控制下方隧道隆起和收敛变形效果显著;(4)推荐方案可应用于对周边建(构)筑物变形控制要求高的地下通道或隧道类工程的施工。

西直湖港北枢纽立交地涵设计研究

结合西直湖港北枢纽立交地涵的实际情况,通过从工程技术、工程施工安全和影响、工程造价等方面进行方案比选,优选出地涵工程采用顶管法施工,并对该方案进行设计研究。

箱涵顶进双重置换工法及其在某工程中的应用

针对目前我国大城市地下立体交通的现状,研究开发了箱涵顶进双重置换施工工艺。介绍了箱涵顶进工法的发展历程和现状,阐述了箱涵顶进双重置换工法的基本原理和施工流程。以上海市金山铁路改建工程倪家一组立交桥为背景,通过对地表沉降的影响因素分析,介绍了箱涵顶进双重置换工法的主要安全措施,包括进出洞技术、减摩技术、高精度姿态控制等,结合现场沉降监测资料为现场施工提供实用性建议,并且说明了箱涵顶进双重置换工法的安全性和经济性。

软土地层管幕-箱涵顶进施工新技术

上海市中环线北虹路下立交工程是我国第一次采用管幕-箱涵顶进施工技术,也是世界上在软土地层中施工的断面尺寸最大的管幕法工程。结合工程实际,该文提出了创新的管幕结合箱涵顶进的施工工法——RBJ工法(roof-box jacking method)。文章详细介绍了该工程钢管幕顶进高精度姿态控制,网格工具头设计,箱涵推进的顶力控制,箱涵推进中地表变形控制及箱涵姿态控制等关键技术,为相关工程的设计、施工提供参考。

铁路既有线桥涵基础及顶进施工关键技术方法分析

研究目的:通过分析查找改建既有线和增建第二线铁路桥涵基础及顶进桥涵施工中关系铁路行车和施工安全的关键过程、技术与方法。研究结论:改建既有线和增建第二线桥涵基础及顶进桥涵与管道工程施工安全风险较大,施工中必须高度重视,把握住关键过程,综合采用可靠、有效、成熟的施工技术与方法,卡死主要环节,把安全技术措施、组织措施落到实处,才能确保铁路行车和施工安全。

浅谈顶进框架箱涵的施工技术

本文以银川车站改造工程中行包地道为实例,简要介绍了在不影响铁路既有线路运营的情况下,对框架箱涵采用顶进法施工的主要步骤、线路架空加固中D型便梁的检算。

天然气管涵顶管下穿对高速公路的影响研究

楚雄攀枝花天然气管道穿越G5京昆高速时,下穿涵洞采用顶管法施工。为研究天然气管涵顶管下穿对该高速公路安全的影响,在顶管施工对地表土体扰动机理分析的基础上,通过数值仿真,分析了顶管下穿施工引起操作坑和接收坑、顶管结构、管涵围岩以及高速公路路基路面的变形规律和受力特征。结果表明,高速公路处于顶管施工的卸荷扰动区;顶管施工结束后,高速公路路基路面变形较小,满足变形控制要求;操作坑和接收坑、顶管等结构主应力值均小于钢筋混凝土设计强度标准值;在现有顶管施工设计参数下,若合理施工、及时监测、管理到位,则顶管下穿基本不会影响到京昆高速公路的正常运营。研究成果对于下穿顶管的安全施工和京昆高速公路的正常运营具有重要的意义。

顶管法施工技术在水利工程中的应用

随着我国中小型水库除险加固工程的进行,众多水库的输水涵管亟待处理,顶管技术的优越性越来越得到人们的青睐。随着技术的发展,顶管技术在我国地下管线工程施工中起到了重要的作用。文章主要介绍了顶管法施工技术在水库输水涵管施工中的应用。

非开挖顶管施工技术在病险水库加固工程中的应用

受麦子河水库枢纽工程区为平缓开阔的湖积堆积地形地貌条件的限制,新建输水涵洞只能修建在穿过主坝坝基之下、地下水位较高的第四系湖积层(QL)饱和砂土地层中,施工过程易产生渗水、塌方并影响主坝安全,因此设计、施工中采用非开挖顶管施工技术成洞。顶管段进、出口部位用深层搅拌法进行土体加固,且对管身段进行回填灌浆和固结灌浆。顶管施工段两端工作井、接受井采用沉井施工法,而进口闸井段外壁周边则采用深搅桩板墙初期支护型式。这样,克服了建筑物结构布置的困难,排除了顶管存在渗漏通道安全隐患,解决了基坑开挖渗水、垮塌以及沉降变形问题,达到缩短工期、有效降低工程投资的目的。

下穿高速公路箱涵方案比选与顶推施工设计

结合下穿襄荆高速公路的箱涵工程特点,先从施工风险、工期、造价以及对周围环境影响等角度对比分析箱涵顶推、浅埋暗挖及明挖3种施工方案,突显箱涵顶推法在实际工程应用中的优势;再进行施工过程中顶推力大小设计,并验算后部土体的稳定性;最后利用有限元软件开展顶推过程中可能出现的既有道路沉降分析。研究结果表明,顶推工法方案设计合理可行,能保证施工安全和既有道路的稳定性。

管幕箱涵法关键设计及顶进阻力分析

管幕箱涵法是在始发井与接收井之间,通过小型顶管在箱涵四周完成封闭或半封闭的隔离,而后顶进箱涵的暗挖施工方法。通过对上海市田林路地道项目实测顶力的分析,推导出了管幕箱涵顶进阻力组成和数值,对规范传统顶力计算公式提出了调整建议,为后续类似项目提供有益参考。