地面新施工荷载对临近地铁隧道纵向变形影响分析

新建隧道近距离上穿施工会改变地层既有平衡应力场,引起地层应力释放,导致既有下卧隧道产生纵向隆起变形。提出了在新建隧道卸荷作用下估算既有隧道纵向变形的解析解答,既有隧道简化为搁置于pasternak地基上的euler-bernoulli梁,采用两阶段分析法分析求解。首先,通过mindlin弹性力学经典解估算新建隧道开挖卸荷引起在既有隧道位置处的竖向附加分布荷载;其次,建立在竖向附加荷载作用下的隧道纵向变形平衡微分方程,并基于有限差分原理,获得隧道变形数值解答。经与已报道的两个工程实测结果对比发现,理论计算结果与实测数据较为吻合,基本可以反映在新建隧道近距离上穿施工过程中既有隧道的纵向变形规律,从而验证其解析解答正确性。

新建隧道近距离上穿施工会改变地层既有平衡应力场,引起地层应力释放,导致既有下卧隧道产生纵向隆起变形。提出了在新建隧道卸荷作用下估算既有隧道纵向变形的解析解答,既有隧道简化为搁置于pasternak地基上的euler-bernoulli梁,采用两阶段分析法分析求解。首先,通过mindlin弹性力学经典解估算新建隧道开挖卸荷引起在既有隧道位置处的竖向附加分布荷载;其次,建立在竖向附加荷载作用下的隧道纵向变形平衡微分方程,并基于有限差分原理,获得隧道变形数值解答。经与已报道的两个工程实测结果对比发现,理论计算结果与实测数据较为吻合,基本可以反映在新建隧道近距离上穿施工过程中既有隧道的纵向变形规律,从而验证其解析解答正确性。

运用flac-3d软件建立三维数值分析模型,分析计算基坑开挖过程中对相邻地铁盾构隧道变形的影响。计算结果表明:基坑开挖过程中和开挖完成后,隧道变形未超过变形控制标准。基坑施工方案和工艺合理。

本文以上海某深大基坑开挖工程为例,详尽阐述了其控制地铁隧道变形的相关技术措施和地铁监护管理经验。同时结合隧道变形监测数据,就基坑开挖对临近地铁隧道的影响进行了分析。通过采用远程监控系统、隧道内沉降位移自动化监测等手段,以及采取严格的地铁隧道变形保护措施,对基坑开挖施工全过程进行了有效的监控。在基坑开挖期间,隧道结构的沉降变形控制在安全范围,确保了地铁结构及运营安全。相关研究成果可供地铁监护借鉴、参考。

针对北京地铁7号线广渠门内站施工场地限制,施工中车站上方安置施工机械及堆载土体,造成较大的地面附加施工荷载的情况,建立地面施工荷载对地铁车站的影响分析计算模型,并采用有限元法进行求解分析。研究不同地面施工荷载下地铁车站施工引起地层变形及支护结构受力情况,并对地基承载力进行验算。针对地面施工荷载导致车站地基承载力不足情况,提出采用注浆方案加固地基。

针对北京地铁7号线广渠门内站施工场地限制，施工中车站上方安置施工机械及堆栽土体，造成较大的地面附加施工荷栽的情况，建立地面施工荷载对地铁车站的影响分析计算模型，并采用有限元法进行求解分析。研究不同地面施工荷载下地铁车站施工引起地层变形及支护结构受力情况，并对地基承栽力进行验算。针对地面施工荷栽导致车站地基承栽力不足情况，提出采用注浆方案加固地基。

文章以ⅵ级围岩地铁隧道钻爆法施工为背景工程,采用有限元动力分析方法研究了爆破对于隧道围岩的影响。使用ansys/ls-dyna的完全重启动方法,利用软件中的高能炸药材料模型,分段对隧道爆破进行有限元模型计算,实现了隧道毫秒延期起爆的模拟计算。通过修正高能炸药材料模型状态方程中的a,b和e_0值,实现了在平面应变计算模式下对不同炮孔药量的区分。在完全重启动的过程中,采用带有失效模式的双线性弹塑性模型来描述岩石性质,通过调整岩石删蚀应变系数fs,并配合手动删除单元来区分不同炮孔临空面条件的改变。结果表明:(1)掏槽孔爆破所传递给围岩的能量最大,其对围岩的影响最大；(2)周边孔对拱周围岩的影响最大,造成拱周围岩部分进入塑性状态,但围岩应力随距离衰减很快,塑性区并未向深处发展；(3)爆炸能量的主要传播方向为岩石抛掷方向的反方向,爆破荷载在隧道轮廓上的分布并不均匀,以往将爆破荷载等效为均布荷载的算法有不合理之处；(4)单位炸药能量传递给围岩的比例受临空面条件影响,临空面条件越好,传递给围岩的能量比例越低,对于围岩影响越小；(5)该爆破模拟方法相对于爆破荷载等效法能更真实反映爆破荷载传递情况,并且占用资源少,计算速度快,具有一定的实用性。

由于受基坑开挖所产生的卸载和基坑降水的影响,临近地铁隧道的受力条件将改变,造成地铁隧道的变形和位移。采用自动化技术实时监测地铁隧道的变形,对保证地铁运营安全至关重要。文中结合广州大马站商业中心项目基坑开挖对临近运营地铁1号线隧道结构变形位移自动监测工程项目的实践,对自动全站仪监测系统在地铁隧道监测方面的系统构建、测量方法、测量精度、监测效果等方面进行论述。实际应用表明,该系统以高精度、自动化的优势,及时提供可靠的动态监测数据,科学指导基坑施工,保证了地铁运营安全,取得良好的效果。

随着城市建设的大规模发展,越来越多的工程建设项目位于地铁沿线安保区内,安保区内进行桩基施工会对临近的地铁隧道产生一定的影响。以深圳宝安区某工程为例,采用布辛奈斯克解从理论上计算分析了桩基础施工对地铁隧道产生的附加应力的影响,采用midasgts三维有限元模拟、分析了桩基施工对临近地铁隧道的变形影响,采用＂体积等代＂的理论计算分析了管桩沉桩施工挤土效应对地铁隧道的变形影响,其分析计算方法及工程经验可供类似工程参考。

基坑开挖卸荷必然对临近软土地铁隧道产生影响,因此如何预测隧道变形并提出相应预防和保护措施显得尤为重要。结合上海地区一个临近地铁隧道的基坑工程,运用整体有限元分析方法对地铁隧道在基坑施工过程中所产生的影响进行弹塑性分析。分析结果与工程实测数据比较吻合,表明整体有限元方法可以较好地模拟此类工程问题,从而为实际工程的设计施工提供一定的理论和计算依据。

邻近地铁深基坑施工必将影响隧道结构安全；文中结合地铁保护区域内深基坑开挖及相关隧道变形数据；进行实例分析；以期为类似地铁监测项目提供借鉴和参考.

考虑到在地铁隧道附近进行深基坑开挖必然会改变隧道周边地层应力,从而导致隧道受力变化和变形,对地铁隧道的使用功能和安全性产生影响,结合广州的一个具体深基坑开挖工程实例,根据开挖工况与隧道监测数据分析了影响隧道的主要因素,得出了一些对类似工程有益结论。

基于mimdlin解和loganathan公式对盾构施工正面附加荷载、侧壁摩擦力及盾尾土体损失作用分别进行数值积分求解,得出土体弹性位移场;借助pasternak地基模型建立既有隧道受荷变形平衡微分方程,得到既有隧道因新建隧道盾构施工产生的附加位移.应用该解析解计算分析平行、正交以及重叠三种形式盾构隧道施工的影响,并采用有限元软件,考虑开挖卸荷、盾尾注浆及掌子面顶进等施工过程,对上述三种工况进行三维数值模拟.将数值模拟、实测值及理论分析结果对比分析发现,三者整体上吻合较好,验证了本文新建盾构隧道对既有隧道纵向变形理论分析方法的正确性.为快速评估盾构近接施工对既有盾构隧道结构安全的影响提供了新途径.

以某市地铁区间隧道为研究对象,使用flac3d软件模拟分析了桥梁基础下浅埋暗挖法施工过程中,地铁隧道周边土体的变形和衬砌应力分布情况;同时建立了隧道拱顶沉降值的时间序列模型,并预测了拱顶沉降的变化趋势。结果表明:由于上部桥梁基础偏压和土体强度较低的影响,在开挖完成后隧道的右侧地层出现了较大的变形;同时在隧道初次衬砌两侧边墙的中部也出现了较大的应力值,对于这些隧道部位可采用锚杆注浆加固或采用钢支撑进行加强支护,以确保施工过程安全可靠;另一方面,基于arma模型的时间序列分析法可以较好地模拟隧道结构的复杂变形,为科学分析隧道变形特点和较准确地预测变形进行了有益的探索。

随着城市地下交通现代化建设的进程,多条地下铁路在地下立交的情况已越来越多。盾构施工难免会引起已建隧道底板的沉降变化。本文结合一实例,介绍了施工期间的沉降观测方法,对可能引起底板变形的原因进行了分析,对指导类似盾构施工起了实际的指导意义。

地铁隧道竖向土压力荷载的计算研究

以上海某邻近地铁隧道的基坑工程为背景,运用flac-3d软件建立三维数值分析模型,对基坑施工进行全过程动态模拟。结果表明:计算结果与工程监测数据基本吻合,邻近地铁隧道单侧基坑开挖可引起隧道结构的不对称变形。为保护邻近隧道,提出并采用了坑外二次加固的施工新工艺,首次指出地基加固体和地下结构物作为异质体对邻近基坑开挖产生的位移传递具有阻断作用。并对不同的施工方案进行数值模拟,对比分析表明,对紧贴基坑地下连续墙的土体进行二次加固及结构逆筑施工,可有效控制相邻隧道变形。

随着城市建设的发展，深基坑与隧道工程的数量明显增多，基坑的开挖必将对临近隧道产生影响。以某既有地铁盾构区间与临近基坑工程为例，运用midas软件对基坑施工过程中对隧道变形影响进行模拟，并给出了施工措施建议。结果表明：基坑开挖会引起隧道产生变形，变形规律也与基坑距离远近密切相关。

针对上部及侧方位基坑开挖对邻近既有地铁隧道安全运营的影响问题,采用有限元法对深圳地铁11号线站基坑及其风道基坑临近-上跨既有1号线区间隧道的施工关键保护区域进行了三维模拟计算分析,并通过与实测自动化监控数据的对比,验证模拟计算的有效性。基于风道基坑施工中下卧隧道的变形及受力计算结果,获得既有隧道结构在基坑施工过程中的受力特征和变形规律,确定施工中应重点监测的隧道关键部位,施工中采取了针对性保护措施,获得结论对今后类似工程具有参考价值。

根据上海软土地区的20个案例,分析总结了隧道变形的一般规律。重点分析了影响隧道隆起和沉降的影响因素,并得出各影响因素与隧道竖向位移的关系；在此基础上对隧道隆起和沉降最大值进行了预测。预测结果显示隧道隆起和沉降与基坑开挖深度、隧道顶覆土厚度、基坑开挖面积等参数密切相关,实测值基本符合线性函数。

针对地铁循环荷载作用下饱和粉性土的变形特性,对上海地铁10号线国权路站附近的饱和粉性土进行gds(globaldigitalsystems)循环三轴试验。试验结果表明:动应力幅值和固结比一定,累积塑性应变随振动频率的增大而变小;固结比和振动频率一定时,累积塑性应变随动应力幅值的增大而增大;动应力幅值和振动频率一定时,累积塑性应变随固结比的增大而增大。通过正交表l_8(2~7)进行安排试验,同时借助编码技术对变量进行分析,得到隧道轴向变形的回归方程,并考虑动应力幅值、固结比和振动频率等因素对回归方程显著性和失拟性进行检验。研究结果表明:该方程是可信的,影响地铁隧道轴线变形的主要因素是动应力幅值,其次是频率和固结比。研究成果对地铁隧道设计具有参考价值。

中心城区的深基坑工程经常紧邻正在运营的地铁区间隧道,深基坑开挖需满足邻近地铁区间隧道严格的变形保护要求。本文以苏州某深基坑联合支护工程为研究对象,利用flac3d软件对深基坑的施工过程进行了模拟,对比分析了围护结构变形、周边管线以及轨道交通隧道变形的计算结果与监测结果,研究结果表明,坑内留土、分坑开挖并采用围护桩与支撑组合结构能有效地控制深基坑施工过程中的土体变形,对邻近地铁区间隧道的影响也在安全可控的范围内,对苏州地区类似基坑的围护设计和施工具有一定借签意义。