上方开挖对既有线隧道影响的数值分析及变形监测

介绍了北京地铁五号线东单地铁站工程概况，为了避免既有线运营的危险和保障施工地面的安全，利用数值分析的方法，对土体沉降规律和既有结构变形缝的开展、变化规律进行了研究，总结了相关经验。

本文采用弹塑性有限元法分析了柴家坡复线隧道与邻近既有线隧道施工的相互影响。阐明了老隧道边墙变形、新隧道开挖塌方冒顶的原因。文中滑动面作低强度介质处理，采用普通四结点等参元。

隧道下穿既有线路过程中,将对既有隧道产生不利影响,导致既有线路产生不均匀沉降、应力集中等问题。基于abaqus,通过三维数值模拟研究了下穿施工对既有隧道变形的影响规律。

研究目的:随着城市轨道交通的发展,会出现越来越多的新线近接既有线路的结构施工。为保护环境,许多构思仔细的工法得到了广泛的应用。本文将针对具体工程分析明挖新线对既有车站结构的影响。研究方法:鉴于问题的复杂性,采用三维增量有限元弹性分析的方法,全程模拟了在既有结构存在的条件下,新线三个不同区域的不同施工方法,对既有线结构的变形进行了分析,并对新线的施工方法进行了优化。研究结果:新线分三段区域(中间及两侧)施工,其中中间区域分块开挖。在中间区域施工过程中,既有结构的隆起控制在2.67mm以下。在整个新线施工过程中,既有结构最大隆起不是在施工完成后,而是出现在靠近中间区域先挖一侧基坑开挖完成后,为7.82mm;改变两侧区域的施工顺序后,既有线结构的最终隆起量基本不变,但过程最大隆起量减为7.43mm。研究结论:近距离上穿既有结构施工时,采用合适的工法可以有效地控制既有结构的隆起。在施工中,既有结构的隆起可能出现在施工过程的某一阶段。合理的施工顺序有助于控制施工过程中既有结构的最大隆起量。

以长沙市轨道交通3号线一期工程土建施工项目火车站站下穿既有地铁2号线的基坑开挖工程为背景,建立了三维数值模型,对基坑开挖方案、施工顺序及对既有线路的影响等进行了全过程的动态模拟,得到了基坑开挖过程的位移变化云图。模拟结果表明,基坑开挖过程中最大位移值均分布在基坑开挖面上,其原因是由于基坑开挖卸载而引起基坑底部隆起。此外,南北两侧基坑不对称开挖均会引起既有2号线结构的不均匀沉降,其最大值达4.2mm;而两侧同时开挖,则可确保卸载平衡,使既有2号线结构位移变化均匀一致,其最大值约为2.75mm,有利于2号线安全运营。工程实际监测结果表明了数值模拟研究结果的正确性,该方法可以用来对类似问题进行研究。

以某商业基坑为研究对象,通过midas/gts软件建立三维有限元模型,分析了基坑开挖对既有地铁结构的影响。结果表明,地铁结构的最大水平位移和最大竖向位移都控制在规范允许的范围之内,基坑开挖对地铁结构的影响较小;同时,针对基坑开挖过程中可能存在的风险提出了相应的处理措施,对同类基坑的设计与施工有一定的指导意义。

管桩施工中的挤土效应极易导致邻近建（构）筑物发生沉降、倾斜等事故，我们以石济客专增建的某站场为实例，详细介绍静压管桩邻近高铁站场施工期间既有高铁设备沉降控制措施，分析施工过程中和施工后的既有高铁设备的沉降量，从中了解管桩施工挤土效应及其影响的控制方法．

在新建线桩筏地基加固过程中,采用应力铲、水平向土应变计与测斜管对紧邻既有线路基的变形与应力进行原位监测,分析了不同施工阶段紧邻既有线路基变形规律与受力特性。为减小测试误差,建立了路基变形与稳定计算有限元模型,得到了坡脚水平位移换算系数,计算了不同开挖深度的路基最大剪应力与边坡安全系数。基于监测与计算结果,提出了施工期跳槽浇筑、更换桩型与路基坡面喷浆挂网等既有线路基防护措施。为验证防护效果,利用评分法与标准差法分析了轨检车数据。分析结果表明:施工期间紧邻既有线路基累积坡脚水平位移为24.25mm,平均每天的侧向位移小于0.59mm,路基坡脚水平位移对施工过程反应敏感,可作为监控既有线路基稳定状况的关键指标;两线之间9m深度范围地基土水平应力随不同施工阶段出现挤压回缩变化,压应力小于10kpa,但不同施工阶段水平应力变化不明显;浸泡条件下基坑开挖至2.2m时边坡安全系数由1.08减小为0.54,路基失稳破坏,因此,施工现场必须采取既有线路基坡面防护。施工期间既有线轨检的轨道质量指数(tqi)增幅达129.58%,既有线轨道几何线性波动较大,但tqi小于安全限值,即对路基防护优化后既有线路基变形得到有效控制。

文中介绍了新建地铁工程穿越地铁既有线施工对地铁既有线的监测内容、监测方法及布点原则,通过实测监测数据成果分析了地铁隧道结构、轨道结构及隧道结构变形缝开合度随施工进度状况的发展变化规律,对今后穿越地铁既有线路工程的设计、施工和监测方案的制定具有重要指导意义。

沉降控制是铁路路基施工的关键技术。本文以某铁路路基加宽工程为依托,通过对铁路路基沉降数据分析,得出路基加宽后对既有线变形影响较大；进一步对路基加宽中新老路基的沉降问题进行有限元分析,探讨加宽路基对既有线沉降影响程度,得出加宽路基对既有线沉降影响的数值,所得结论可为类似工程的设计、施工提供参考。

介绍了北京地铁五号线东单站暗挖段从既有地铁1#线区间上方跨过,为减少在既有地铁上方施工引起的卸载回弹,保证既有运营线的隆起变形控制在限制范围,采取的系列针对既有线的保护措施。

随着社会经济的发展,城市及山区的道路、桥梁建设范围在不断扩大.与此同时,隧道施工的方法也在逐渐改进中.本文主要就复线隧道施工的必然性、爆破振动监测情况和既有隧道的影响因素等方面进行了论述.

盾构隧道开挖过程中不可避免地会产生地层的损失、局部降低地下水位和对地层的扰动．这就必然产生不同程度的地面沉降，正在运营的地铁线路对沉降敏感度高，本文利用有限元模拟盾构施工时地面的理论沉降量，为盾构通过提供理论指导。最后利用工程实际监测数据验证了其可行性，为类似工程施工提供有益的参考和帮助。

广佛肇城际铁路gzzh-7标肇庆东站特大桥既有线上方桥面运梁、泄水管及无砟轨道施工方案 1 广东珠三角轨道交通佛肇城际 gzzh-7标 肇庆东站特大桥14#～20#墩既有线上方 桥面运梁、泄水管拆除及无砟轨道施工方案 编制： 复核: 审核： 中铁十四局集团佛肇城际gzzh-7标项目部 2014年9月 广佛肇城际铁路gzzh-7标肇庆东站特大桥既有线上方桥面运梁、泄水管及无砟轨道施工方案 2 肇庆东站特大桥14#～20#墩 既有线上方桥面运梁、泄水管拆除及无砟轨道施工方案 1.编制说明 1.1.编制依据 1.1.1.《铁路营业线施工安全管理办法》（铁运[2012]280号）； 1.1.2.《铁路营业线施工安全管理办法补充规定》（铁总运[2014]180号）； 1.1.3.《广铁集团营业线施工安全管理实施细则》（广铁运发[2008]

本文对某市深基坑施工期间邻近的地铁2号线区间隧道及地铁车站进行变形监测,着重介绍了地铁隧道的监测保护方案以及监测技术方法,以期为类似工程的监测提供参考。

采用三维有限元方法对平行盾构隧道施工进行模拟,分析新隧道动态掘进时既有隧道位移、变形和内力的变化规律。模型中考虑了盾构机与管片衬砌相互作用,管片衬砌结构的横观各向同性性质。计算结果表明,既有隧道在盾构机附近主要产生纵向上的不均匀沉降和侧移,在盾构机后方主要产生横断面内的旋转。新隧道的修建还将使既有隧道受到“侧向加载“效应,使其横断面内的弯矩减小,轴力增大,且左、右侧受力不再对称。既有隧道纵向受力出现先受压、后受拉的特征,且在远离新隧道侧将出现最不利应力状态。分析表明盾构机顶进力、注浆压力和地层损失对既有隧道的影响较大,施工中应严格控制,而顶进反力的影响相对较小。该工作为类似工程的施工提供参考。

文章以重庆市地铁1号线大坪车站跨越既有线段施工为研究对象,介绍采用flac3d对近距离叠交情况下新建隧道施工引起既有隧道衬砌的应力和位移进行了模拟和分析,同时分析了新建隧道以桩+承台的方法跨越隧道施工后桩轴力和承台梁弯矩的分布情况,研究成果为今后类似地铁工程建设提供参考依据。

针对上海某项目工程,运用midasgts有限元软件,分析了基坑开挖对侧向及底部近接隧道的位移影响规律。结果显示,基坑开挖主要造成侧向隧道发生水平位移,对竖向位移影响不大,且水平位移随着隧道与基坑间距的增大而减小,减小幅度逐渐变小。对底部隧道主要会引起竖向位移,水平位移可以忽略不计,竖向位移随着隧道与基坑间距的增大而减小,减小幅度呈增大趋势。此外,对基坑周围多管线存在情况进行了安全分区,通过分区对隧道管线进行安全评估,并提出相应的应对措施。

随着城市地铁建设步伐的加快,轨道交通网络的不断完善,不可避免的会遇到紧邻地铁隧道的基坑工程。这些基坑工程将对地铁的安全运营造成一定的影响。因此,在基坑设计时必须要考虑基坑开挖时对地铁隧道变形的影响程度,合理的选择基坑开挖方式及围护支护形式。文章结合上海地区一个实际基坑工程,该基坑影响到地铁二号线和七号线隧道,运用三维有限元分析方法对各隧道在基坑施工过程中所产生的变形影响进行分析,以对现有的基坑开挖支护设计方案进行复核。分析结果表明现有的设计方案下,基坑对地铁隧道的变形影响符合相应的地铁保护技术标准,能够确保地铁的安全。

基于数值模拟方法,介绍了隧道围岩位移、地表沉降、围岩应力等变化规律,阐述了某隧道的稳定性特性,得出以下结论:通过数值模拟得到的云图及数据分析可知,随着隧道断面与掌子面的距离的增加,拱顶的下沉量和拱底隆起量一直在增大,但增速随着与掌子面距离的增加而减小。这与实际工程实际相符,说明数值模拟建立的模型是正确可靠的；随着开挖进尺的的进行,应力将逐渐发生变化,即随着掌子面的推进,隧道拱顶和拱底最大压应力逐渐减小,这与隧道开挖后应力释放有关。

在深圳市桂庙路快速化改造工程施工过程中，前海下沉段需要长距离并行既有的地铁11号线隧道。这不可避免地会使下卧地铁隧道产生结构变形和附加受力，进而影响地铁隧道的运行安全。借助数值分析软件对基坑施工过程进行动态模拟，对比分析了不同工况下的坑顶土体放坡开挖、坑内土体开挖、主体结构施工等不同施工步序对下卧地铁隧道结构的受力和变形影响。在此基础上，提出了基坑分段开挖、控制基坑一次纵向开挖长度、前一段基坑开挖完毕后迅速施工底板等施工控制措施。现场监测数据验证了所提施工方法能有效控制下卧地铁隧道的变形。

新建地铁车站下穿既有线的施工存在着诸多风险,应用监控测量可以使既有线结构和工程施工处于受控状态,指导新建工程顺利施工。本文以天津地铁在建工程6号线红旗路站为例,分析该车站下穿既有线的施工监控测量方案,并据此制定相应专项应急预案,旨在为相关业内人员提供一些参考。