并行双线突变大断面地铁隧道施工三维数值分析

目前,中国城市地铁建设欣欣向荣,城市地下铁道往往不以单孔隧道形式出现,大多数采用水平双孔平行隧道,在盾构施工推进时,施工方式不同,对周边环境的影响也就不同。本文以某城市地铁平行盾构推进为实际工程背景,分析比较了四种不同施工方案所引起的地表沉降量,寻求其变化规律,为今后地铁设计及施工给予一定的指导。

城市轨道交通在城市发展中起着非常大的作用,在建筑的表面和复杂的大型结构中,必须在附近兴建轻轨隧道的基础上,利用有限元分析软件进行数值模型试验研究,考虑不同的土壤的参数,计算桩孔的距离,研究附近的隧道开挖循环基础,桥墩沉降的影响,分析不同施工方法在不同的土壤隧道挖掘进度不同类型的不同的类型,调整桩孔附近的距离和桩基距离.本文对双线盾构地铁隧道施工地表沉降数值进行了分析,希望能作为参考.

随着城市化的不断发展,大量的人涌入到城市当中,导致人口的密度增大,交通拥堵现象严重,加剧了环境的污染。充分利用城市地下空间,对缓解城市的压力,确保交通的畅通具有重要作用。地下交通中的隧道开挖工作与公路隧道的开挖存在着较大的差异,具有较高的施工风险。本文将某地铁项目施工作为主要研究内容,对断面超小横净距双线地铁隧道施工控制技术进行研究。

采用三维有限元数值计算的方法,对大断面隧道挑顶施工过程中力学场特征和变化趋势进行研究,根据围岩力学行为及分布规律,指导大断面隧道挑顶施工并总结开挖支护安全施工技术。在大断面隧道挑顶施工过程中,挑顶台阶上的支护结构强度和密度直接影响隧道围岩位移分布;斜井核心土的留设和加固可以有效改善洞室围岩受力情况;挑顶施工过程中,在斜井中对正洞核心土进行有效的注浆加固可以有效改善支护体系受力,减小应力集中程度。

利用数值分析软件ansys建立弹塑性有限元模型;考虑位于区间隧道轴线不同位置的邻近桩基及不同桩长情况,对区间隧道施工诱发邻近桩基的变形进行数值仿真试验分析,同时分析隧道开挖后土体与桩体参数等因素对邻近桩基变形的影响。数值仿真试验结果表明:地铁隧道开挖后桩体发生倾倒变形,桩端与洞轴线的相对位置及桩端土性对桩基变形有明显的影响,有桩侧隧道周围向洞内的水平位移比无桩侧的水平位移小,且随桩长增加,两者差别增大。

本文以某地铁隧道工程为例,选取该隧道的典型区段为研究对象,运用有限元ansys软件建立三维模型,对隧道整个施工过程进行了动态的模拟。分析结果表明:随着隧道开挖进尺的不断加深,隧道地表沉降、支护结构的应力等出现增大的趋势；数值模拟结果与工程实际比较相符；应力和变形的数值均在允许的范围之内。

本文以某地铁隧道工程为例,选取该隧道的典型区段为研究对象,运用有限元ansys软件建立三维模型,对隧道整个施工过程进行了动态的模拟.分析结果表明:随着隧道开挖进尺的不断加深,隧道地表沉降、支护结构的应力等出现增大的趋势;数值模拟结果与工程实际比较相符;应力和变形的数值均在允许的范围之内.

深圳地铁大～科区间渡线隧道工程是一个结构极为复杂的洞群系统工程,由于地质条件差且周围环境条件限制严格,施工难度和风险极大。对该工程进行了施工优化分析,建立了复杂的三维有限元计算模型,并对该工程的施工过程进行了三维弹塑性仿真分析,取得了一些有意义的成果。工程实践表明,分析结果是合理的

通过对大连地铁隧道复杂围岩地段围岩和支护系统的现场测试,得到了钢支撑、喷射混凝土等支护构件的受力和围岩位移收敛状况,建立相应的模型,进行了有限元数值分析,并对测试与计算结果进行了对比分析。研究结果表明:在复杂围岩地段,采用现场动态监控量测与有限元仿真模拟相结合的方法可为隧道衬砌设计和施工的安全可靠性提供科学依据和技术指导,可为类似工程研究提供参考。

以南京地铁1号线许府巷站—南京站区间隧道为背景,采用有限差分程序flac3d,对盾构在富水饱和粉细砂、粉砂夹细砂地层中掘进施工进行数值模拟,考虑了隧道开挖、地下水位、土仓压力、同步注浆等因素影响,并将计算结果与实测地表沉降数据进行了对比分析。

依托北京地铁十号线花园东路站—八达岭高速站区间隧道的施工建设,通过实地取样、电镜扫描、室内直接剪切和压缩试验等方法研究了注浆与未注浆加固土体的微观结构和力学性质的差异性,探讨了非饱和土体注浆加固机理,并将相关指标应用到计算模型的参数取值中.结合以上研究成果和现场勘察资料,利用三维有限差分软件flac3d建立反映地层实际分布状况的数值分析模型,分析了未注浆与注浆后施工隧道围岩内的应力、竖向位移情况,对比分析了沉降实际监测数据,得出后续数值模拟施工步序,为施工步序优化提供了依据.

以某地铁区间隧道侧穿高架桥桩基为研究背景,运用有限差分软件flac-3d,结合工程地质条件,模拟大断面浅埋暗挖隧道侧穿高架桥桩基的施工过程,分析开挖进尺、开挖顺序及隧道埋深对桩基的内力及位移产生的影响并得出结论.

深圳地铁大—科区间预留2#接口线隧道是一个结构极为复杂的洞群系统工程。由于地质条件差,且周围环境条件限制严格,施工难度和风险极大,因此,对该工程进行了施工优化分析,建立了复杂的三维弹塑性有限元计算模型,并对该工程的施工过程进行了三维动态仿真分析,从理论上探讨了所拟定的施工方案的合理性和可行性,并取得了一些有意义的成果,为该工程的顺利施工提供了依据和指导。工程实践表明,理论分析结果是合理可靠的。

在地铁隧道开挖施工中,围岩受力情况非常复杂,一直处于加、卸的反复变化中,并且上一步的开挖会直接影响着后续所有的开挖步骤.该文简单介绍了地铁隧道施工中的开挖卸荷效应,并将其划分成了4个环节来进行数值模拟,最后分析了开挖面支护力以及支护、注浆时机对模拟结果的影响,以期为地铁隧道的开挖施工提供一定的参考资料.

以某市地铁一号线隧道洞室的开挖工程为背景,采用flac3d软件,通过模拟研究隧道洞室开挖施工对相邻建筑地基基础的影响,并根据现场测量数据及数值模拟计算结果,回归得到一合适的测压系数。结果表明:当测压系数取值为0.25时,采用flac软件进行数值模拟能较好地符合现场实际情况；采用混凝土支护桩和预应力锚索组合防护措施,能显著降低隧道洞室施工对相邻建筑地基的影响。

以武汉市轨道交通4号线二期复兴路站—首义路站区间双线隧道工程为背景,对隧道盾构掘进施工过程进行数值仿真分析,通过分析得到在设定的土舱压力下,盾构掘进时地表变位主要在盾构机前方2d及后方3d的范围内产生(d为管片外径),呈现前隆后沉的变形特征;盾构开挖及盾尾空隙产生的地表沉降值分别为总沉降值的12%和62%,两者是导致地表沉降的主要因素,建议通过合理设置盾构土舱压力及实施盾尾同步注浆来限制"前隆后沉"地表变形,以尽可能减小对周边环境的影响。此外,左线隧道后续掘进使先行贯通的右线管片弯矩减小,且弯矩绝对最大值由拱顶转移至拱腰。双线隧道贯通时左线管片拱顶、拱腰及拱底弯矩值均大于右线,建议在管片配筋设计时予以重视。

新建盾构隧道近距离上跨施工引起地表沉降受到多种因素的影响,导致工程实践中最常用的地表沉降估算方法peck公式具有一定局限性,与实测值相比存在较大误差。以佛莞城际线fgzh-1标段双线盾构上跨既有广州地铁7号线施工工程为背景,构建三维弹塑性有限元模型,分析复合地层双线盾构上跨既有隧道掘进诱发地表沉降规律,并结合现场施工数据监测,在传统peck方程中引入修正系数(地层最大横向沉降值修正系数α1,地层横向沉降槽宽度修正系数α2),对经典peck方程进行适用性修正。研究表明:当α1介于0~1.2、α2介于0.4~1.6之间可获得吻合较好的预测曲线。本研究可为复合地层双线盾构上跨既有隧道施工周围环境的保护提供理论依据。

地铁隧道施工风险分析

随着我国城市交通建设快速发展,地铁隧道数量不断增加,隧道施工遇到的不良地质问题越来越多.监控量测作为保障安全、优化设计、指导施工的重要手段,其技术的进步对不良地质隧道施工具有重要意义.笔者结合深圳地铁3号线横岗车辆段隧道监控实践,分析了施工监控数据反馈施工,总结出了地铁隧道监控应注意的事项,对类似工程具有参考意义.

在基坑工程当中,沉降往往是造成建筑物开裂、结构失效的主要原因之一。对于地下铁路而言,隧道的沉降将会严重威胁列车运行安全。针对这一问题进行了论述。

为预防地铁隧道施工风险事件的发生，需对风险机理进行系统研究。根据风险的发生过程将风险机理分为产生、发展及演化三个阶段。把耗散结构理论引入到地铁隧道施工塌方风险机理的研究中，从三个阶段对塌方风险的形成过程进行分析，对塌方风险的耗散结构形成条件进行论证。

基于深圳地铁11号线南山站～前海湾站区间地铁隧道与桂庙路下穿隧道的重叠隧道的施工需要,文章对目前常用的隧道抗浮措施进行了技术调研,发现主要有利用基坑开挖时空效应抗浮技术,\"遮拦效应\"抗浮技术,地层加固隧道上浮控制技术,堆载法隧道上浮控制技术等四种方法。通过对其抗浮措施的原理、施工特点、技术适用性和经济性进行分析,可为本工程的基坑开挖抗浮设计提供参考。