浅埋暗挖法地铁隧道近距离下穿桥梁的数值模拟分析与设计

针对浅埋暗挖法施工的地铁隧道近距离下穿简支桥梁施工工况进行数值模拟分析,根据分析结果结合浅埋暗挖法理论,将结果用于细化和优化工法设计并指导施工。     

基坑开挖引起下卧地铁隧道隆起的控制技术

由于在软土中分层分块开挖基坑,造成下卧地铁隧道隆起超过警戒值,若继续开挖将极可能超过控制值,因此回填并首次提出小竖井工法开挖基坑.论文以此为背景,在改用小竖井工法施工之前,对小竖井工法的各施工工况进行数值模拟,指导施工,并把模拟结果与现场实测值、原分层分块开挖方案模拟结果进行对比分析.结果表明:不同施工工况下隧道的隆起曲线总体上与现场实测值吻合良好,证明本文数值模拟分析合理可靠;改用小竖井工法之后,两条隧道最大隆起量分别为25.9 mm和26.9 mm,均被控制在调整后的隧道变形控制值以下,且分别比原方案减少了28.8%和26.5%,证明小竖井工法是一种有效控制下卧隧道隆起的开挖工法,可以为类似工程的设计、施工以及灾害治理提供借鉴.     

双连拱隧道中隔墙数值模拟分析

针对双连拱隧道在施工过程中的中隔墙受力、变形问题,运用MIDAS GTS 2.6大型有限元程序建立了重庆市高新区森谷路双连拱隧道地层结构法数值模拟计算模型。对双连拱隧道三导洞台阶法开挖具体施工阶段进行数值模拟,同时双连拱隧道中隔墙进行受力变形分析。得到了各施工阶段中隔墙应力及位移变化情况,得出三导洞台阶法开挖工法施工过程中中隔墙应力及竖向位移均呈现"对称—不对称—对称"的分布过程,并对施工过程中可能的风险提出了切实可行的处理措施,以期对双连拱隧道的设计和施工提供一定的理论借鉴。     

小净距三线隧道浅埋暗挖的地表沉降特征

为揭示三线隧道开挖的合理施工顺序,以大连地铁河口站站后折返线隧道与高河区间地铁正线隧道小净距三线并行段为工程背景,采用数值分析和现场试验的方法,分析了小净距三线隧道地表沉降规律,提出了CR D工法与优化的施工工序.研究结果表明,合理的施工顺序,能够有效地控制地表沉降,能够实现小净距隧道群安全快速施工.CRD法在大连地铁河口站折返线三线隧道开挖的成功实施,可为大连地区及类似条件下的隧道建设提供工程参考和借鉴.     

地铁浅埋暗挖施工对地表沉降及邻近桥基的影响

针对地铁隧道开挖诱发地表下沉,致使已有桥基变位的问题,采取经验法的叠加原理预测双线隧道开挖对地表沉降曲线的影响。以西安地铁3#线某区间为工程背景,采用三维有限差分数值(FLAC3D)软件模拟浅埋暗挖不同工况对地表和邻近桩基沉降的影响。理论分析及数值模拟结果均表明:双线隧道引发的地表沉降呈"U"型曲线分布,且沉降槽宽度影响范围和地表沉降均较单线隧道大。环形开挖预留核心土法可作为该区间隧道的主要施工工法。现场监测分析表明:该施工工法能有效地降低地表沉降和桩基变形,对黄土地区该类隧道工程具有一定的指导意义和借鉴价值。     

施工工法对双线暗挖隧道应力位移影响研究

为了研究施工工法对双线暗挖隧道应力、位移分布规律的影响,以北京地铁一双线暗挖隧道为研究对象,设计了不同开挖错距的两大类开挖方案,涉及全断面法、台阶法和CD法3种施工工法,利用数值模拟的方法重点分析了采用不同施工工法时,隧道区域应力场和位移场的分布.结果表明CD法开挖引起的应力集中现象最不明显,特征平面应力集中系数最小仅为1.227,开挖引起的地表沉降、特征平面沉降及关键测点总体变形均最小;两大类方案之间比较,结果差异主要体现在位移方面,尤其是CD法引起的变形量,第二大类方案显著高于第一大类,说明开挖错距较短时,CD法同时施工的导洞数多,相互之间扰动影响明显;综合应力和位移分析结果,CD法为最优施工工法.     

超大断面隧道工法转换过渡段最优长度

隧道掘进过程中掌子面围岩状况不停变化,通常情况下针对不同围岩级别,采用不同的开挖工法,不同开挖方式对应的不同支护体系有着不同的受力模式,因此工法转换处围岩-支护体系复杂.以京沪高速济南连接线工程龙鼎隧道为背景,结合现场实测及数值模拟的方法研究施工方法由中隔墙(center diagram,CD)法施工转换为台阶法施工时结构内力及围岩应力状态的变化,研究最优的工法转换时机,确定工法转换过渡段最优长度,并在实际工程中验证.在工程所出现的围岩由Ⅳ2级突变为Ⅲ2级的情况下,超大断面隧道由CD法转换为台阶法设置10 m的过渡段是合理的.过渡段的设置有效减小了拱顶沉降,优化了支护与围岩受力状态,有利于围岩及支护结构稳定;并且可以最大程度保证工程进度.     

新建隧道近距离上跨既有线施工方案研究

依据深圳彩田路北延段工程新彩隧道北口段(拟建)近距离上跨厦深铁路梅林隧道两条隧道叠置的工程设计实例,运用有限元分析软件MIDAS-GTS进行三维模型数值分析,对比明挖暗埋法和暗挖法新建隧道施工时既有隧道的变形及内力变化规律,对既有隧道的安全性进行评价.结果表明:明挖方案与暗挖方案从技术安全角度皆可行,经过综合比较,推荐明挖隧道方案.将数值分析结果与工程实例相结合,提出了新建隧道与既有隧道之间中隔岩体的加固措施、临时边坡开挖时锚喷网的设计方案及施工过程中新建隧道及既有隧道的监控量测方案.     

浅埋隧道零开挖进洞施工技术

本文根据笔者在安徽武高速公路07标隧道工程的施工体会,主要介绍了采用零进洞开挖施工工法确保洞口浅埋段的进洞安全和隧道洞口周围的植被得到妥善保护,堆护原有的生态地貌,严格按"早进洞,晚出洞"的原则,采用零开挖进洞施工工法,为今后类似隧道工程进洞施工提供了参考.     

弯腰树隧道塌方治理

本文介绍了镇胜高速公路弯腰树隧道洞身段在穿越大型岩溶塌陷区时,所遇到复杂地质条件下塌方施工处治方法及辅助工法.重点介绍了辅助工法中水平和斜向超前小管棚的施工及注浆,选取理由、技术参数及施工要点.