复杂条件下暗挖隧道近距离穿越施工既有桥梁的影响研究

以武汉地铁3号线王家墩北站—范湖站盾构区间为背景,研究在未进行加固承压水粉细砂层中近距离下穿既有隧道施工和量测技术,提出对既有线路隧道进行补充加固体系及相应的参数,同时提出土压平衡盾构在下穿位于软弱地层中的既有地铁线隧道的掘进参数体系和控制难点,采用既有线内沉降监测及隧道结构收敛监测技术对既有隧道进行变形和沉降监测,确保既有隧道的安全。

盾构隧道超近距离穿越桩基会对既有桩基造成不利影响,利用工程分析法和数值模拟分析法,研究盾构隧道在桩侧穿越时对既有桩基的影响,得到桩身侧向位移及应力分布特征,两种方法的计算结果非常接近,证明了所用方法的可靠性,计算结果有助于对桩身安全性进行评价。

结合广州地铁三号线北段矿山法隧道的施工,重点论述了隧道在通过广汕公路、元岗特大桥的情况下,采用摆喷墙、三管旋喷桩、钢花管桩等超前支护以及特大桥桩基托换的一系列施工技术措施,以保证隧道顺利安全地贯通。

盾构近距离穿越已建地下构筑物位移场的影响因素及其敏感性与常规施工有较大的不同。结合上海地铁四号线隧道超近距离穿越运营地铁隧道的工程实例发现当盾构接近上方近距离(净距为1.05m)地铁隧道时地层土压力发生较大变化,相应的盾构土舱管理压力需作相应调整。根据隧道受荷机理及弹性力学原理,找到了这一问题的理论依据,便推导了相关理论公式,并在实际工程中设计了盾构土仓管理压力分步台阶控制方案,对盾构控制起到了很好的指导作用,成功地将地铁位移控制在5mm之内。土压力实测结果与理论推算的数值大小及分布相当接近,说明所采用的理论方法是正确可靠的,在盾构超近距离穿越施工中具有重要指导意义。

北京地铁#10线国—双区间盾构段穿越国贸桥群桩、通惠河、京秦铁路及双井北天桥。隧道与国贸桥桥桩最近距离只有1.78m,通惠河底与隧道拱顶距离仅10.00m,隧道周边情况及地质条件十分复杂。施工采取一系列技术措施控制地表沉降,并结合flac-3d建立有限元数值模型进行分析。结果表明,地表沉降和既有桩基桩顶沉降均小于允许值,施工得以安全有序地完成。

为解决盾构工法近距离下穿运营既有地铁车站中盾构总沉降控制问题,通过采取盾构施工前对障碍物进行探测、区间与车站之间土体的加固、盾构推进和注浆参数的合理确定及盾构机注浆系统的改进等一系列措施,确保了盾构在整个下穿过程中的顺利推进,并使整个施工过程的总沉降量控制在-1.7mm以内,达到了施工前评估报告要求的-3～+2mm的控制标准,为盾构下穿既有站施工的沉降控制积累了经验。

在阐述盾构区间隧道沉降分析的理论基础上,给出了区间盾构在始发条件下以小半径、小交角成功穿越既有线的设计施工方法,以供其他类似工程借鉴。

近距离穿越施工时盾构对周围地层位移场的影响明显不同于常规施工。结合上海地铁隧道近距离穿越工程实例,运用边界单元法模拟分析了掘进施工过程中盾构对已建建筑的影响,同时对施工参数进行了理论探讨。结果表明,盾构壳体是影响周围地层的主要因素,而且其影响具有滞后性和累积特性,在施工中需要超前控制。

施工通风是特长隧道施工组织设计中的一项重要任务,对特长隧道能否顺利建成具有关键性作用,以戴云山特长的施工通风为例,从施工方案的调整上、施工环境、风量计算、风机的选型、风量与风压的控制等系统的阐述隧道复杂条件下多工作面施工通风技术。

采用数值模拟方法分析不同埋深的既有隧道下方土压力分布规律可知:既有隧道对其下方土压力的横向和深度影响范围均为隧道外直径的1.5倍,且沿横向分为3个区域,即接近既有隧道的逐步降低段、穿越时保持最低位和穿出的逐步增加段;既有隧道下方最小土压力与上覆土厚度呈负指数关系,与距离隧道底的间距呈对数关系。根据既有隧道下方土压力的分布规律,提出近距离下穿既有隧道的盾构施工参数设定应分为3个区,并给出各区长度和施工参数建议设定值的计算公式。结合某隧道近距离下穿运营中的既有隧道工程可知,施工参数的实测值与建议设定值吻合较好,且将既有隧道的竖向变形控制在5mm内。

近距离爆破对既有隧道的振动影响

结合上海市迎宾三路隧道需预留超近距离地铁盾构穿越工程实例,对该穿越节点基坑支护方案进行比选,采用了超短地下连续墙与长smw工法桩相结合的基坑支护方案,并在设计中采取一系列综合措施,既预留了盾构顺利下穿条件,同时确保了隧道基坑施工及后期安全,对今后类似工程具有一定参考价值。

某明挖隧道基坑北侧的16层高层建筑,建成年代久远且地层条件复杂,该建筑经评估对倾斜及沉降的要求极高。为了确保明挖基坑施工中建筑的安全,首先应用数值计算分析,按照施工开挖步骤详细计算了明挖隧道对近距离高层建筑的影响,计算结果表明必须对地层进行加固处理后才能保证建筑的安全。

2DFEA2009盾构隧道超近距离穿越对桩基影响的对比研究

近距离基坑开挖对下方既有隧道的影响研究——随着城市交通网络的日渐完善，地下隧道交叉建设的情况越来越多。在保证既有隧道结构安全的前提下，建设新的隧道已成为关注的重要问题之一。文章分析了基坑卸载坑底土体的回弹变形规律，以及隧道衬砌结构在近距离卸载...

多线叠交盾构隧道在地下空间内布置形式繁多,土体-隧道间相互作用机制复杂.针对多线叠交盾构垂直上穿、垂直下穿和上、下夹穿3种典型穿越施工形式,根据盾构隧道近距离施工的技术特点和控制要求,采用排液法重点分析了施工中因地层损失和开挖卸荷引起的地表沉降以及既有隧道纵向变形规律,并通过构建三维弹塑性有限元动态模型,与部分试验结果进行了对比验证.研究结果表明:上穿施工中,地表沉降较大,既有隧道均呈现上浮趋势;下穿施工时,地表沉降较小,既有隧道均呈现下沉趋势;先下后上穿越施工在各阶段引起的地表沉降变化均匀,最终地表沉降量相对较小;先上后下穿越施工时既有隧道变形曲线曲率大,既有隧道变形呈现反复震荡变化.成果可为类似多线叠交隧道工程的施工提供理论指导.

盾构近距离上穿越对已运营隧道的影响分析

选用沈阳地铁青年大街站在粉细砂层中近距离下穿污水管线这一典型施工案例,阐述了在近距离下穿污水管线施工时为保护管线和施工安全采用的管线地面处理、控制施工沉降、超前地层加固等施工技术,以期为今后类似工程的施工提供参考和借鉴。

城市地铁区间隧道采用矿山法施工时,近距离下穿既有桥梁的安全风险较高。为保证既有桥梁的结构安全,减小对桥桩及上部结构的扰动或破坏,结合工程案例实际,对爆破参数及钻孔布置形式进行了研究,并探讨了控制爆破技术及相关措施。通过优化设计爆破参数及钻孔布置形式,并结合爆破监测,成功地指导了城市地铁区间隧道近距离下穿既有桥梁的施工,取得了最大的安全效果,可为以后类似工程施工提供参考。

文章结合实例对工程的地质概况、边坡支护方案、支护设计及主要施工方法等方面进行了阐述。在排桩设计土压力计算时对几种传统计算方法进行了对比分析,为设计提供一定的思路和参考。

以机场线东直门站上跨下穿既有地铁13号线东直门站站后折返线工程为背景,研究新建地铁车站近距离穿越既有地铁隧道时既有地铁结构变形控制的标准及技术。施工前对既有地铁结构进行检测加固。根据检测评估、模拟计算和安全检算等结果制定既有地铁结构变形控制标准,并将沉降控制值按关键施工工序进行分解。施工过程中,采用加垫方法和plc液压同步控制顶升技术等主动控制沉降。监测数据表明:隧道结构与轨道结构保持密贴;线路的轨距、水平、变形缝开合度均未超出控制值;开挖中导洞阶段及盖挖法施作下穿结构边墙和底板阶段既有地铁结构沉降占总沉降的50%左右,是施工控制的关键阶段;变形缝差异沉降超出控制值,是施工控制的重点位置;变形缝附近沉降、差异沉降等受环境温度影响较大,是监控的重点区域。

城市桥梁受各种因素影响多,社会关注度高,牵扯到的第三方权益单位也较多,如何在各种错综复杂的制约条件下选择一个最优的设计方案,达到\"众口皆调\"的效果是设计人员重点考虑的问题。文章以桃花岛大桥为例,浅谈在多重限制的复杂条件下,打破思维定势,综合分析选择最优设计方案的方法。