含壁后空洞盾构隧道管片安全分析

为探究空洞对盾构隧道的影响机理,通过建立考虑环、纵向接头的盾构隧道精细化数值模型,研究不同空洞深度、面积、位置等多种情况下管片内力、变形及截面安全系数的变化规律,并探讨管片不同拼装点位对含壁后空洞隧道的影响。研究结果表明:隧道壁后不同位置空洞对结构安全不利影响的排序为:隧腰>隧底>隧顶;空洞面积为5.0 m^(2)时,随空洞深度增加,隧顶或隧底空洞中心处隧道截面弯矩及安全系数呈先减小后反向增大的趋势,且管片椭变先减小至0后反向增大,弯矩分别在空洞深0.3、0.2 m时反弯,左隧腰空洞中心处截面安全系数不断降低,管片椭变及弯矩大幅提升;空洞深度为0.5 m时,隧顶或隧底空洞中心处隧道截面弯矩均在空洞面积3.75 m^(2)时反弯;空洞范围内存在纵缝会降低空洞中心处隧道截面内力并提升其安全系数,但其最大张开为空洞内无接缝时的2.0~3.5倍。研究成果可为盾构隧道壁后空洞安全评价、拼装点位选取提供参考。

城市轨道交通全自动运行线路隧道区间水灾及外部入侵安全监测技术

以南宁轨道交通5号线(以下简为“5号线”)为工程背景,提出了FAO(全自动运行)状态下影响5号线隧道区间安全的关键因素,对水灾和隧道区间外部入侵监测防控进行了分析,总结了当前业内对于此类问题的解决方案。通过采用视频智能分析、阵列光纤光栅传感、大数据分析等技术,搭建城市轨道交通线网智慧水灾预警系统和基于光栅阵列的隧道区间外部入侵智能监测系统,可以实现城市轨道交通FAO线路隧道区间水灾及外部入侵等安全状态的在线监测及预警。

苏州轨道交通1号线列车空调系统高压故障分析及对策

目的:2019年苏州地铁1号线列车空调系统高压故障频发,导致可上线列车数的减少及乘客投诉的增加,需找出故障的原因,并制定相应的改进措施。方法:基于列车空调发生高压故障常见故障原因开展初步排查,排除了部分故障因素;结合2019年1号线发生的19次列车空调高压故障发生的时段、日期及地点,对空调机组故障时的热负荷、外部温度及列车运行环境等因素开展进一步分析。找到故障原因后,提出了列车空调系统的优化及改进措施。结果及结论:故障的直接原因是隧道内局部区域的空气对流不佳。隧道整体环境温度越高,空调系统压力升高至超过高压开关动作阈值所需的时间越短,发生高压故障的概率就越高。在综合考虑了可行性和经济性后,采用了优化空调控制逻辑、控制列车在存车线停留时空调的开启时长这2项对策。经过运营验证,这2项对策有效杜绝了1号线因局部位置失去列车运行气流造成的空调高压故障。

福州轨道交通建设中的岩土工程问题

由于福州盆地工程地质条件的复杂性以及隧道工程的特殊性,在福州轨道交通建设过程中将遇到大量环境岩土工程问题。主要的环境岩土工程问题有:(1)隧道掘进范围内的承压含水层。承压含水层富水性、透水性强,由于开挖深度大,必须考虑下部承压水的影响,避免产生基坑突涌问题。砂砾卵石层直接覆盖于基岩裂隙热水上,受热水构造带高温热水的直接补给以及热传导,地下轨道交通建设对地热场是否存在影响以及地热对轨道交通的影响需要深入研究。(2)软土的大变形与低强度。导致地基失稳与土体结构强度破坏。(3)深大基坑开挖施工引发的可能灾变。基坑开挖易产生滑塌、流泥、突水(涌)、地表沉陷等问题,必须采取有效的支护措施,避免基坑失稳而影响工程安全及周边环境。对这些环境岩土工程问题,应加强勘察新技术的应用,查明建设场地岩土工程地质条件;采用人工地层冻结法、桩基托换技术进行施工;开发和利用适合本地区岩土条件的新技术、新工艺,如新型桩、新的止水、降水措施等基坑支护新技术,以及采用信息化施工新技术。

复杂地质条件下超浅埋暗挖立体交叉隧道施工

介绍广州市轨道交通5号线区庄站多层立体交叉隧道工程概况,系统总结重叠段隧道施工工况及关键控制技术;对交叉重叠段地面沉降、5、6号线隧道拱顶沉降数据进行分析,验证主要关键施工技术;最后提出近接群洞隧道施工安全距离、下层隧道初支完成后,即可进行上层隧道施工等关键结论。

北京地下直径线前三门隧道上跨地铁联络通道及电力隧道设计方案研究

为解决在特定的城市地下空间新建隧道施工影响既有地下结构安全的问题,以北京地下直径线前三门隧道上跨既有隧道工程为研究对象,提出"隔离桩保护,分步开挖"设计方案,模拟隧道分步开挖过程,计算隧道施工过程中联络通道的位移值。主要结论如下:隧道采用相应的保护措施和分步施工法是可行的,施工不会影响联络通道及电力隧道的结构性安全。

武汉轨道交通7号线越江区间通风系统研究

介绍了武汉轨道交通7号线越江区间的公铁合建隧道的运营通风设计,并针对火灾工况,比较了4种排烟方案的排烟模式、风道漏风、风机配置的优缺点,确定了五段排烟方案,并对典型火灾工况进行了模拟计算,可满足火灾排烟要求。

复杂地质或环境条件下盾构施工整体筹划中的问题分析

以深圳市城市轨道交通7号线为例,阐述复杂地质或环境条件下盾构施工整体筹划中应重点考虑施工勘察加密到位、盾构机的新旧程度与区间条件的适应性、盾构掘进指标的合理选择、换刀方案的综合确定4个方面的问题,并依据工程实际数据对各问题进行了具体分析。分析结果表明:确定不良地质的范围后应通过钻机取芯确认,在场地条件允许时按勘探点间距5 m左右加密勘察,对不良地质段提前处理;宜选用新购盾构或掘进使用寿命50%以下的盾构;应按掘进指标比建设标准的平均进度降低约50%左右来考虑工期要求。

基于轨道交通隧道施工安全的岩土工程勘察方法分析

基于轨道交通隧道施工案例,系统地分析了常见的岩土工程勘察方法,理论联系实际,针对支护结构桩或者墙的顶部的水平位移、沉降观测、构筑物或建筑物的倾斜观测、支护结构的侧向位移的监测(测斜)、自动化监测等提出合理化方案及建议。

新建建筑对既有轨道交通隧道影响安全评估分析

以实际工程为例,运用有限元软件ANSYS,建立三维与二维地层结构法模型,计算分析既有轨道交通结构保护区内新建建筑结构对轨道隧道结构变形与内力影响,从而评估新建建筑实施对轨道结构的正常运营与安全性。

盾构隧道管片螺栓烧熔的结构安全分析与加固

介绍地铁区间隧道发生的罕见接触网短路事故:由于短路电流,造成盾构隧道管片螺栓烧熔,产生高温引起管片破损,使止水条变形漏水。为确保运营隧道的安全,对受损管片钢筋及混凝土进行检测及鉴定分析,并对该区间管片受损段进行深入的数值模拟分析,在此基础上完成管片的修复加固设计。

城市轨道交通盾构法隧道施工新技术及应用

综述了我国城市地铁盾构隧道断面的发展历程及近期新技术的优化革新,讨论了采用盾构法修建地铁隧道存在的施工技术问题,介绍了现今地铁盾构隧道断面形式的多元化与集约化、复杂条件下的盾构刀盘常压换刀、盾构法施工冷冻刀盘对地层环境的影响及控制、盾构隧道开挖轮廓和盾体构造空隙充填物的稳定性与耐久性、盾构法施工联络通道的相关技术研究与应用。

宁波轨道交通3号线出入段线类矩形盾构隧道工程勘察实践与建议

为了解决软土城市开展国内首条类矩形盾构隧道工程勘察遇见的技术难题,从勘察执行的技术标准及等级的确定、勘察的重难点、勘察方案、高流变性软土工程地质特征、场地水文地质条件、工程措施建议等方面进行分析。主要得出以下结论:1)按现行《城市轨道交通岩土工程勘察规范》3.0.8条文及说明、7.3.5条文分别确定软土地区场地复杂程度等级、类矩形盾构隧道工程勘探孔深度,结果往往会偏于保守、安全,势必会造成勘察工作量浪费问题;2)在第四纪松散海相沉积软土地区建设类矩形盾构隧道,按中等复杂场地控制勘探孔间距,以分别进入隧道底以下不小于2H(一般性孔,H为隧道高)、3H(控制性孔)控制勘探孔孔深是经济合理且满足工程需求的;3)本工程勘察方案对今后类矩形盾构隧道工程勘察及相关勘察规范标准修编具有一定的参考价值。

杭州地铁1号线过江隧道特殊地质施工方法

介绍杭州地铁1号线穿越钱塘江隧道采用的土压平衡盾构法。由于地质情况复杂,盾构施工要同时克服卵石层、高承压水、有害气体(主要为甲烷)三大难题。论述在这些特殊地质条件下采取的掘进施工工艺,有效地克服了以上难题,保证工程安全顺利进行。

地铁盾构隧道近距离下穿危大拱桥安全评估及施工应对措施

近年来,城市轨道交通工程邻接既有地下结构物进行邻接施工的工程大量涌现。在这种情况下,施工中对既有结构物的影响以及自身近距离施工时相互影响的安全评估已成为城市轨道交通工程施工中需要解决的关键问题。以合肥轨道交通3号线工程为例,针对城市轨道交通盾构隧道近距离下穿危大拱桥存在的主要风险及影响因素进行分析研究,提出相应的应对措施。

地面卸载作用下软土大直径轨道交通盾构隧道结构变形预测

上海轨道交通L16采用外径为11.36 m的大直径盾构隧道,运营期邻近开挖卸载对大直径隧道的影响是隧道养护管理工作需要考虑的问题之一。借助有限元分析软件ABAQUS,建立包含内部结构的错缝拼装大直径轨道交通盾构隧道3D模型,计算分析隧道两侧土体对称开挖卸载工况下管片环的直径变形量、接缝张开量、中隔墙应力及石岩棉压缩量与土体开挖深度的关系。计算结果表明:模型每组拼装循环中的2个管片环受力变形基本一致;管片环整体变形呈"横鸭蛋"状;管片环变形与接缝变形在不同工况下达到规范规定的限值;中隔墙压应力的变化与石岩棉压缩量存在密切的关系。计算结果可为盾构隧道运营期的保护标准制订提供参考。

城市轨道交通盾构工程安全风险管理智能决策支持系统研究

以盾构工程安全风险管理案例为基础,以构建知识库为技术背景,搭建了盾构工程安全风险管理智能决策支持系统。该系统应用移动互联网、大数据等新技术,通过盾构工程信息即时采集、标准化数据存储与统计、风险动态分析管控、自动化履约考核等监控系统,不仅可以实时接入盾构工程现场施工环境、施工关键工序等信息,而且借助信息化智能决策系统关联风险源和关键工序风险,可以及时发送预警信息至一线施工现场,大大提升了城市轨道交通施工安全风险管理的实时性和智能化水平。

新建高层建筑对临近轨道交通隧道安全影响分析

随着城市轨道交通线网的不断延展,新建建筑与轨道交通结构的空间位置关系越来越密切,通过运用有限元分析软件midas GTS,计算新建高层建筑施工对临近轨道交通隧道结构变形,从而为分析类似工程建设对既有轨道交通的正常运营与结构安全影响提供参考。

城市轨道交通复杂环境下明挖区间控制爆破技术——以徐州轨道交通1号线一期振兴路站-徐州东站明挖区间为例

为了在自身地质条件复杂,且外部存在交叉作业、无法实施封闭爆破施工的条件下,控制露天爆破振动及飞石对周边构建筑物的影响,以徐州轨道交通1号线一期地下市政工程振兴路站-徐州东站明挖区间爆破控制为例,采取减震带措施降低振速35%;主爆区通过严格控制同响最大装药量,合理布设炮孔和设计装药参数,使炮眼利用率超过90%;边坡采用预裂爆破技术成型较好,残眼率85%,超挖不超过15 cm;采取堵塞覆盖措施,有效控制了爆破飞石;通过联合警戒防护,避免了交叉施工、人群车辆繁多的风险;历时6个月开挖完成20万m3,取得了良好的进度、安全和成本效益。结果证明所采用的技术方法合理、安全,能够确保邻近高层建筑物的安全。

三维激光扫描技术在隧道结构零状态普查中的应用

在佛山地铁某区间隧道竣工验收中引入三维激光扫描仪进行零状态普查,形成了一种快捷有效的城市轨交隧道结构状态普查方法。可以高效、真实、高精度地检测出隧道结构零状态的表观及几何形态,进而全面真实地反映轨交隧道初始状态;通过统计分析三维扫描所生产的结构状态数据,评估轨交隧道安全状况,为后续运营维护提供翔实的基础数据。