基坑开挖对邻近地铁结构影响的数值模拟研究

【目的】以南昌市某雨污水管道、箱涵工程为例,结合场地条件和施工区域工程地质情况及水文条件,探讨明挖法施工对邻近结构的影响。【方法】基于修正莫尔-库伦本构模型和室内试验参数标定,结合岩土隧道专用有限元软件Midas/GTS NX进行二维建模,模拟分析箱涵明挖施工过程,探讨基坑整体位移情况和邻近地铁结构变形位移。【结果】研究结果表明,江纺路雨污水管施工邻近隧道最大水平位移为2.11 mm,最大竖向位移为3.40 mm;民园路雨水箱涵施工邻近隧道最大水平位移为2.38 mm,最大竖向位移为8.76 mm;民园路雨水箱涵施工邻近车站最大水平位移为0.10 mm,最大竖向位移为0.34 mm。【结论】邻近结构位移变形均满足地铁车站和区间结构安全要求。数值模拟方法可为城市建设可行性研究提供新思路。     

基于FLAC3D的地铁盾构施工地表沉降分析

【目的】为了分析地铁开挖对地面沉降的影响。【方法】本研究以郑州市轨道交通7号线一期工程土建施工02工区黄河迎宾馆站至英才街站区间左线盾构区间为研究对象，建立了FLAC^3D计算模型，研究了模型隧道开挖后形成的位移曲线。【结果】得到隧道开挖掘进地表的沉降规律，与实际工况基本吻合。【结论】说明数值模拟对盾构施工前期研究具有一定的参考价值。     

地铁区间隧道下穿邻近高架桥桩基础变形分析

【目的】隧道侧穿或下穿高架桥的施工情况及相关研究越来越多,但是对于双隧道下穿临近高架桥且以粉土为主要成分地质条件的案例研究较少。【方法】本研究以深圳地铁7号线西丽～珠光（DK2+420～DK5+190）段盾构区间下穿高速高架桥为背景,建立三维数值计算模型对墩顶位移和离隧道最近桩节点位移变化进行分析研究。【结果】研究表明：墩顶横向位移在先行隧道贯通前逐渐增大,但随着后行隧道的开挖,桩基两侧的土体产生的土压力逐渐平衡,墩顶横向位移逐渐减小,向初始位置靠近;墩顶纵向位移随着隧道开挖逐渐增大,位移方向同盾构掘进方向相反;墩顶竖向位移随着盾构掘进逐渐增大;双隧道两侧桥桩横向位移随着隧道的开挖和墩顶力的共同作用,位移逐渐增大,左右线贯通后达到最大值,但双隧道中间桥桩随着右侧隧道掘进,由于两侧土体产生的土压力逐渐平衡,横向位移逐渐减小,向初始位置靠近。【结论】下穿邻近高架桥的粉土地层的地铁隧道,应根据其工程变形规律,避免对既有工程造成影响,本研究对于同类型工程设计和研究具有一定参考。     

渝昆高铁某隧道洞口段穿越破碎带安全施工技术案例分析

【目的】隧道施工在穿越破碎带过程中容易出现大变形，影响结构安全。【方法】针对在建渝昆高铁华山松隧道项目的地质特征，通过现场监控测量及类似工程案例分析，采用“地质调查法+物探（TSP）+超前钻探”等综合超前探测手段，确定“中管棚+小导管”双层超前加固，拱架型号提高、大直径锁脚及短进尺开挖等施工控制手段。【结果】结果表明：隧道拱顶最大变形量仅为20 mm，有效地控制了大变形风险。【结论】本研究可为类似工程安全施工提供借鉴与参考。     

盾构区间下穿既有地铁区间隧道影响分析

为研究盾构区间下穿对既有地铁区间结构变形的影响,建立地层-结构模型,采用Midas软件计算盾构下穿施工引起的既有区间结构变形,分析既有区间结构的变形规律。结果表明:盾构下穿施工中既有区间的结构竖向变形先增大后减小,当盾构掘进至隧道正下方位置时竖向变形最大;盾构下穿施工中既有区间的结构横向变形逐渐增大。     

深中通道某异形钢箱梁横向分块施工受力分析

【目的】为论证施加压重荷载方案的可行性，以深中通道某工程为研究背景，研究各施工阶段下梁块线形和应力情况。【方法】采用Midas Civil板单元建立钢箱梁横向分块安装有限元模型，分析箱梁吊装到临时支撑、施加压重荷载两个施工阶段，钢箱梁纵缝处的位移及主要构件的应力情况。【结果】结果表明，D、E段钢箱梁分块吊装到临时支撑后，钢箱梁横向分块后箱梁接缝处存在位移差，位移差最大值分别为5.9 mm、8.9 mm，且都发生在跨中截面处；施加不同的压重荷载后，纵缝处的最大位移差绝对值减小85%、79%，且理论位移差皆不超过2 mm；顶板、底板、腹板的应力分布规律基本一致，且应力值均不超过80 MPa。【结论】横向分块施工方案安全合理，研究成果可为同类型桥梁横向分块施工提供参考。     

上跨盾构隧道近距离基坑施工技术

一、工程概况 新建龙蟠路隧道位于南京火车站前龙蟠路隧道上,隧道全长572.08m,隧道结构净宽10m,最小净高4.73m,隧洞纵坡为0.2%,引道最大纵坡4.75%,最大挖深约8m.隧道设计标准为单向双车道,荷载标准为城一A级,设计车速为50km/h,抗震烈度按7度设防.地铁Ⅰ号线盾构双线隧道区间隧道采用盾构法施工,管片衬砌内径为5500mm,外径6200mm,每节管片长度为1.2m,管片厚度350mm.地质情况自上而下为:杂填土、素填土、淤泥质填土、亚砂土夹亚粘土、粉砂夹亚砂土、淤泥质亚粘土、亚粘土.地下潜水位埋深2.1～2.6m,地下水主要接受玄武湖水和临近污水管道的补给.     

武汉某地铁车站深基坑开挖支护变形数值模拟研究

【目的】以武汉市唐家墩地铁车站深基坑工程为例,综合考虑场地工程地质、水文地质条件,权衡经济、安全、施工难度、工期等因素的影响,最终采用连续墙加内支撑的方式对该深基坑进行开挖支护。【方法】结合ABAQUS数值模拟软件中的Mohr-Coulomb准则进行三维建模,模拟研究了基坑开挖过程,预测了基坑开挖影响范围内土体的水平位移、垂直位移及支护结构的变形,并与现场监测资料进行了比对。【结果】研究结果表明：开挖初期主动土压力主要由开挖面以下连续墙承担,随着开挖加深和支撑设置,主动土压力在后期主要由开挖面以上连续墙承担。围护结构最大水平位移为30.3 mm,坑外最大沉降量17.5 mm,坑内最大隆起量为19 mm,与现场实测数据一致,从而验证了设计方案的可行性。【结论】基坑开挖支护方式满足一级基坑变形控制要求。模拟结果表明支护设计方案是可行的。     

上跨盾构隧道近距离基坑施工技术

一、工程概况 新建龙蟠路隧道位于南京火车站前龙蟠路隧道上，隧道全长572．08m，隧道结构净宽10m，最小净高4．73m，隧洞纵坡为0．2％，引道最大纵坡4．75％，最大挖深约8m。隧道设计标准为单向双车道，荷载标准为城一A级，设计车速为50km／h，抗震烈度按7度设防。地铁1号线盾构双线隧道区间隧道采用盾构法施工，管片衬砌内径为5500mm，外径6200mm，每节管片长度为1．2m，管片厚度350mm。地质情况自上而下为：杂填土、素填土、淤泥质填土、亚砂土夹亚粘土、粉砂夹亚砂土、淤泥质亚粘土、亚粘土。地下潜水位埋深2．1～2．6m，地下水主要接受玄武湖水和临近污水管道的补给。     

采空区长期变形对桑掌隧道影响的数值模拟研究

【目的】桑掌隧道穿越阳泉二矿采空区上覆岩层，由于采空区长期变形的影响，隧道的安全运营受到威胁。为确保隧道的安全性，必须准确预测采空区长期变形对隧道的影响。【方法】采用数值模拟方法建立桑掌隧道及围岩的小尺度模型，通过施加位移场的方式，模拟采空区对该隧道及围岩的长期变形影响。【结果】结果表明，在采空区长期变形的作用下，围岩塑性区逐渐增大，隧道围岩的破坏主要集中在隧道两端洞口处，隧道洞口处的围岩处于欠稳定状态；隧道在采空区长期变形的影响下，围岩位移逐年增加，但整体增长速率逐年减少，位移最大值为257.79 mm。【结论】为确保桑掌隧道安全运营，应密切关注采空区长期变形对围岩和衬砌的影响，并采取措施确保隧道稳定，计算结果可为桑掌隧道施工和变形处置提供技术参考。     

渝昆高铁华山松隧道穿越凝灰岩段施工工法分析

【目的】凝灰岩地层容易遇水软化,自稳能力差,隧道穿越时极易发生溜塌、大变形等灾害,这就需要研究在破碎凝灰岩段隧道采用两台阶与三台阶工法下,围岩、支护结构受力及变形规律,为施工提供理论指导。【方法】以在建渝昆高铁华山松隧道为背景,通过数值模拟手段进行计算分析。【结果】研究结果表明：采用三台阶开挖时,变形情况较两台阶有一定程度的改善,其中整体最大沉降量降低14%,特征断面沉降量降低9%;在支护结构受力方面,三台阶法要比两台阶法稍有优势。隧道开挖后,为避免隧道两侧边墙部位出现压应力集中,施工中应注意观察边墙初支是否有开裂、鼓包等现象,必要时施作临时横撑,以保证施工安全。【结论】研究成果可为今后类似工程提供参考。     

高速上跨铁路立交主桥施工技术研究

【目的】本研究对延安东绕城高速公路上跨包西铁路、西延高铁立交工程主桥施工技术开展系列探讨。主桥桥型为2×70 m预应力混凝土变截面箱型T型钢构桥，整幅设置，整幅宽33.6 m。【方法】主桥T构梁采用转体法浇筑。该桥主梁为单箱四室双斜腹梁的单元截面；主墩为空心桥墩,单箱双室散射截面大；该桥采用单墩式转体制，转体系统包含下转盘、中铰、上转盘、转体牵引装置等构造。对主梁、主墩、转体结构采用Midas Civil程序和Midas FEA进行计算。【结果】计算结果显示其所有技术指标都符合标准要求。【结论】该桥的施工方案结构设计合理、经济性好，尽可能地保证了其施工期间铁路轨道的安全运营。     

盾构隧道近距斜交下穿既有地铁车站变形沉降数值模拟分析

【目的】盾构隧道下穿既有地铁车站施工过程对地层的扰动会对既有车站产生影响，为最大限度地降低施工风险，保证既有站的安全及正常运营，需要开展相关研究。【方法】利用MIDASGTS-NX有限元数值模拟软件，以郑州市某盾构隧道下穿既有地铁车站为背景，按照接收端地层加固、左线盾构施工、右线盾构施工的顺序，建立三维有限元模型。【结果】预测施工过程既有站主体结构的变形规律和内力变化，分析计算盾构隧道近距离斜交下穿施工过程对既有地铁车站的影响，将预测结果与实际施工监测数据进行对比，验证了该模型计算结果的准确性及可行性。【结论】研究成果为隧道近距离斜交下穿既有站施工引起的沉降变形提供理论依据，对于指导施工、保证施工安全具有借鉴意义。     

贵南铁路大方山隧道出口施工通风设计

【目的】在长大隧道施工中，洞内往往通风效果差或不足，其施工环境很差，严重影响作业人员健康及机械设备安全。【方法】为研究长大隧道多阶段复杂组合式通风，以贵南铁路大方山隧道为工程背景，采用理论计算的手段，对隧道出口不同阶段通风方案进行设计分析。【结果】结果表明：隧道出口采用三阶段设计方案可以满足洞内通风要求；通过PVC增强维纶布风管和拉链式接头制作的风管可以很好地降低漏风率，适当增加风管直径可大幅降低风阻影响。【结论】研究结果可为类似工程安全施工提供借鉴与参考。     

运营高铁箱梁顶升平移纠偏关键技术研究

【目的】受周边环境变化及人类工程活动等因素影响，部分高铁桥梁地段出现较大横向偏移，研究如何快速恢复线路平顺性及保障列车安全运行。【方法】在分析已有纠偏技术基础上，基于摩擦阻荷原理，通过竖向千斤顶摩擦力平衡水平千斤顶顶推反力，提出一种不用单独布设水平向反力装置的新型纠偏技术，构建相应理论模型，寻找关键技术参数，以现场典型工程案例进行验证。【结果】研究结果表明：随着箱梁顶升高度和平移量增加，轨道结构附加应力逐渐增大，建议最大顶升高度和单次平移量为10 mm，单个“天窗点”累计平移量控制在20 mm内；纠偏施工导致轨道板和底座板附加应力变化范围分别为-0.17～0.73 MPa和-1.03～1.65 MPa，不影响轨道结构正常使用和列车安全运行。【结论】纠偏施工后桥梁及轨道结构状态稳定，线路线形平顺，采用普通扣件调整即可恢复常速运行，研究成果可为类似工程的实施提供参考和借鉴。     

新建隧道对既有隧道变形影响的模拟及实例研究

【目的】为了缓解地面交通拥挤的现状，地下交通设施的建设愈发频繁和密集，在工程中不可避免地面临在邻近的既有隧道附近开挖隧道的情况。新建隧道开挖会引起地应力场的改变，从而影响既有隧道围岩的受力状态，使之发生变形。【方法】为了研究岩质地层中新建隧道对既有隧道变形的影响，采用数值模拟的方法，模拟在既有隧道周围不同方位，不同距离开挖隧道。通过监测既有隧道的位移来反映其变形情况。【结果】研究结果表明：既有隧道的变形随着与新建隧道净距的增加逐渐减小，新建隧道与既有隧道位于同一埋深时，既有隧道的变形最小，新建隧道下穿既有隧道时，新建隧道对既有隧道的影响较大。【结论】本研究可以为类似工程施工和设计提供参考。     

地表面交通荷载对浅埋隧道施工影响的研究

结合某实际工程,通过三维动力分析,研究隧道施工中拱顶与地表面的竖向位移和力学特性、支护结构的受力和安全可靠性,为交通荷载作用下浅埋隧道施工中的力学性状问题的进一步研究提供一定的理论依据和参考作用。     

建筑物载荷位置及大小对地表及隧道的影响研究

近年来,我国轨道交通得到了迅猛的发展,地铁线路已延伸城市地下各个角落,同时随着城镇化建设的快速发展以及充分利用土地考虑,在已建地铁上部地表施做地面建筑物越来越多,而建筑物的施工将必然会对已有的隧道造成一定的影响。因此,本论文以某地铁工程为背景,考虑建筑物楼层荷载的不同位置和建筑物楼层荷载的不同大小两种工况对地表的水平位移、竖向位移和隧道周围特征点的水平位移和竖向位移以及隧道管片结构的轴力和弯矩的影响。研究成果可为类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。     

公铁立交桥平转法施工过程设计

【目的】随着我国交通业的迅猛发展，高速公路路网密度逐年增加，公跨铁立交桥数量快速上升。桥梁转体施工工艺具有突出的优势，可以在不影响既有铁路线路运营的基础上，安全快速进行施工。【方法】本研究通过对临淄至临沂高速公路上跨辛泰铁路立交桥转体施工过程设计计算，并对施工过程中应注意的问题进行计算分析。【结果】结果表明：球铰正应力最大为14.3 MPa，转盘撑脚正应力为79.9 MPa，满足承载力要求；采用19根Φs=15.2 mm的钢绞线可满足转体施工过程中千斤顶张拉需求，转体惯性制动距离0.12 m，施工时应根据实际情况预留惯性制动距离。【结论】此研究可以为工程转体安全施工提供保障，同时可为类似工程设计与施工提供借鉴。     

低碳模式下城市生活垃圾处理全过程的优化研究——以南昌市为例

【目的】以南昌市为例,对城市生活垃圾无害化、资源化和减量化等问题进行探讨,为促进生态文明建设提供参考。【方法】通过分析南昌市城市生活垃圾处理现状,发现生活垃圾分类收集、运输、处理等全过程中存在的问题。【结果】南昌市城市生活垃圾处理存在有机联动体系不完善、执行监管体系不健全、资源化减量化水平较低、公众参与度不高等问题。【结论】应从加强规划引领、完善配套设施、标准规范体系、加强宣传引导等方面进行改善,促进低碳经济高质量发展。