新建隧道侵入对桩基的力学影响

新建隧道近接既有隧道下开挖会产生复杂的应力状态。以某拟建隧道为背景,通过有限元软件研究了近接既有隧道开挖施工力学,分析了新建隧道开挖过程中的应力、应变及变形情况,为近接隧道的设计施工提供参考。

某越江隧道拟近距垂直穿越既有双线地铁隧道,本文采用大型非线形有限元分析软件进行了三维弹塑性数值模拟。研究内容主要为不同净距穿越时,新建隧道施工对既有地铁隧道的影响规律。计算结果给出了新建隧道近距垂直穿越既有双线地铁隧道时的力学规律。

通过新宝塔山隧道施工过程对既有宝塔山隧道的影响进行了数值模拟,并实测了新隧道开挖过程中既有隧道衬砌结构的变形和衬砌混凝土的应变变化情况。数值模拟结果和现场实测数据表明,既有隧道衬砌结构的变形和衬砌混凝土的应变变化较小,新隧道施工对既有隧道影响不明显,对后续工程施工有指导意义。

主要通过分析某ⅳ级围岩双孔平行隧道,采用midas/gts软件进行二维模型计算得出了爆破振速数据,分析出隧道埋深相同新建隧道与既有隧道间距不同情况下,新建隧道爆破开挖产生的振动对既有隧道衬砌迎爆侧的边墙的墙顶和墙腰之间部位影响最大,既有隧道衬砌的振动速度随着隧道间距的增大而减小。

近年来，经济水平的提高使得我国城市建设对交通设施的需求不断增多，城市各种市政设施的新建和扩能改造，一些新的交通设施和道路也在不断建设中，出现了大量邻近既有越江隧道的新建地下工程。在这些新建隧道与地下工程的设计与施工中，由于受地形地质条件等因素的限制，相当一部分新建隧道与既有隧道之间设计距离较近，新隧道施工会对既有隧道遣成不利影响，同时也妨碍了新建隧道的顺利施工。

新建隧道穿越施工对既有双线地铁隧道的影响

通过midas/gts软件对新建隧道爆破施工对邻近既有隧道影响进行了研究,通过分析不同的隧道间距对既有隧道衬砌振速、位移、应力造成的影响得出了以下结论:既有隧道迎爆侧拱腰部位是振速峰值、位移最大值的发生区；既有隧道衬砌最小主应力出现在距爆破面最近的迎爆侧拱顶位置,应加强此区域监测；隧道间距小于12m的情况下施工需谨慎进行,建议适当减小爆破开挖进尺以减弱对既有隧道影响。

为揭示新建隧道正交下穿施工对既有隧道结构安全及地表建筑物产生的影响,依托某新建地铁区间隧道工程,采用三维有限差分方法构建了新建隧道正交下穿既有隧道的三维数值计算模型,探讨了新建隧道正交下穿施工对地表沉降及既有隧道衬砌结构产生的影响,得出了地表横向、纵向沉降规律以及既有隧道衬砌结构变形、内力的变化规律.

由于受地形地质条件等因素的限制,相当一部分新建隧道与既有隧道之间设计距离较近,新隧道施工会对既有隧道造成不利影响,同时也妨碍了新建隧道的顺利施工。实践证明,充分考虑新旧隧道的相互影响,并采取有效措施,能够确保既有隧道结构的安全和新建隧道的质量。

大理至丽江高速公路龙翔隧道上跨广大铁路浴龙山隧道工程,与既有隧道衬砌最小净距为19.6m,属浅埋大跨隧道上跨既有隧道工程。根据经验法,分析了新建隧道对既有隧道的影响。借助数值分析方法,分析了既有隧道受影响的规律,把握了影响分析的重点。根据经验及数值模拟结果,提出既有隧道比较合理的变形预警值和容许值,既有隧道受影响的位置、范围及尺寸,并提出新建隧道施工时,既有隧道的加固处理措施和意见。

以上海市西藏南路越江隧道为工程背景,采用数值模拟的方法,对新建越江隧道下穿既有隧道(m8线)施工引起的既有隧道及地表变形进行了分析,并对纵向加固既有隧道以减小其变形的效果进行了模拟计算。结果表明,新建隧道施工中须将地层损失率控制在1%以内,以减小对既有隧道及地表变形的影响;在隧道中心埋深较大的情况下,对既有隧道采取纵向加固措施以减小其变形的效果并不明显。

应用dh5938动态信号测试分析系统,对既有隧道衬砌表面迎爆侧动应变进行试验测试,分析动应变与振速的关系;探讨了以动应变来衡量爆破振动对既有隧道影响的可能性,研究了邻近铁路隧道施工爆破振动对既有隧道衬砌结构的影响。

近些年来,随着我国交通运输行业的快速发展,隧道工程的建设规模也不断扩大,在隧道建设当中,有相当一部分需要从铁路下部穿过,给现有的铁路造成影响.本文就以茨冲隧道下穿既有贵昆铁路施工为例,通过建立相应的分析模型,分析了隧道下穿施工对既有铁路路基结构安全的影响,以为新建隧道的设计和施工提供有效借鉴.

文章以新建库鲁塔格隧道爆破施工为例,通过进行爆破振动测试,分析爆破施工过程中既有隧道的爆破振动速度与微应变之间的相互关系,研究新建隧道爆破施工对临近既有隧道的影响。

对深圳葵坝路隧道下穿盐坝立交进行了二维的动力数值分析。以台阶法为主要分析工况研究了爆破开挖过程中地震波在地层及建筑构筑物中的传播规律和各重要监测点的时程曲线及位移分布云图。研究发现:在爆破振动作用下,竖向传播速度明显大于横向传播速度;各开挖步振速均小于安全控制基准,满足爆破振动的安全性要求,既有桥梁将处于安全运营状态。

依托兰州南绕城高速公路项目,通过模拟该地区年降雨量的实际情况在自重湿陷性黄土场地上进行现场浸水载荷试验。设置了桩基在自重无荷载情况下浸水和浸水完成后在土体固结过程中对其进行加卸载这两种工况。实验结果表明,在模拟两次非连续性降雨情况下,桩在自重湿陷时负摩阻力的变化值较小并且其影响范围在地表以下7m左右。由于在整个实验过程中负摩阻力均出现多峰值状态,从而出现多个中性点,为便于设计者设计施工,提出等效中性点概念,等效中性点位于桩的0.257~0.40桩长范围内。而等效中性点的位置比《建筑桩基技术规范》给出的参考值范围小很多,可为以后兰州地区桩基设计提供参考。

基于河北某下穿高速公路的新建隧道工程,对其在施工过程中的受力及围岩稳定性进行了研究,通过围岩参数、围岩、覆盖层厚度、施工方法的二维和三维有限元计算。结果表明,各种计算工况表明支护结构和围岩稳定,能满足结构受力和围岩稳定的要求；采用三台阶法能能达到结构受力和围岩稳定的要求。随着开挖的不断增加,结构水平位移和竖向位移均随之增加,开挖时各台阶均有急骤增加趋势。围岩最小主应力和最大主应力随埋深的增大而上升,但是影响程度不大；初期支护最小和最大主应力均随埋深的增大而显著增大,围岩塑性区范围也随之增大,在埋深大于305m后趋于稳定。通过现场监控量测,在施工过程中,对支护结构工作状态及时掌握,确保隧道施工质量及安全,现场监测表明隧道结构安全稳定。

在地下结构动力学数值方法的基础上,采用模态分析得到了体系的动力特性方程,通过ansys的瞬态动力学计算,研究了邻近铁路隧道施工爆破振动对既有隧道衬砌结构的影响

由于用地资源的紧张和地铁网络的密布,加上许多新建建筑距离地铁较近,在上海地区的轨道交通开发建设过程中都会涉及对已建地铁设施的保护问题。建立了新建建筑桩基对紧邻已建地铁隧道的影响分析计算模型,采用有限元法和解析法进行计算,研究了不同布桩方案、桩基与隧道间距、桩基沉降等对已建地铁隧道的影响。分析结果可以为上海地区在城市开发过程中对地铁隧道的保护提供分析依据。

首先讨论了隧道施工对周围桩基的不利影响分析;然后利用有限差分软件,分析了既有群桩(2×2)受隧道施工的影响,考虑了桩长、桩距隧道间的水平距离等因素变化时桩及桩间土的响应;最后总结了几种常见的桩基控制保护措施。

结合南大路立交桥匝道桩基施工,采用现场监测和数值模拟手段,分析了桩基施工过程中深层水平位移、地表沉降以及近邻隧道结构变形的变化。结果表明:桩基施工对周边土体产生挤压,地表发生隆起,而后隆起量降低并趋于稳定；桩基邻近匝道路基边坡施工,开挖卸载引起土体应力释放,地表产生较大隆起变形,约占最大变形量的50%；桩基施工将对隧道结构产生一定的影响:距隧道结构越近,其影响越大；桩基成孔及灌注对近邻隧道结构影响最大。

以重庆轨道交通环线区间隧道下穿既有结构桩基为背景,利用有限元分析方法,对隧道施工影响下桩基变形受力进行研究。通过数值分析得出以下结论:隧道开挖通过土体变形对桩基产生影响,开挖过程中隧道、土体和桩基三者之间形成有机的相互作用体系；隧道施工对建筑物桩基的变形受力影响与其距隧道中线距离密切相关,离隧道中线越近,桩基沉降越大；桩身轴力的影响主要与桩身周边土体相对竖向位移有关。通过数值分析结果和现场监控量测数据对比发现,二者所反映的规律基本相同,因此,得出的数值分析结果可为今后类似工程提供借鉴。