南京典型段地铁工程对地下水流动态的影响

本文以“南京典型段地铁工程”为研究对象,利用FEFLOW数值模拟软件建立非稳定流数值模型,预测了地铁开挖涌水量大小以及研究了在施工期、运营期和服务期满后区域地下水流场动态变化;分析了地铁建设对仙鹤门水源地流场的影响以及可能引发的环境水文地质问题。结果表明：由于地铁施工开挖导致的隧道涌水以及需要疏干降水,在施工站点和区间隧道地下水位大幅度下降,运营期和服务期满后地下水流场逐渐恢复到初始状态;地铁工程对仙鹤门水源地影响较大的区段主要是龙王山段,其他区段对水源地影响轻微。而研究区内桦墅站至龙王山区段灰岩埋藏浅,岩溶发育强烈,地铁工程可能导致局部地区径流条件发生变化,诱发岩溶地面塌陷灾害。     

落底式止水帷幕对地下径流的阻碍影响分析

截止到2012年,海绵城市的提出已有9年时间,然而中国城市内涝的问题依然严重,海绵城市的建设并未取得理想成绩。目前,海绵城市建设措施的研究方向多集中于解决地表问题,而对地下水的排渗与地下径流却鲜有关注。通过有限元COMSOL软件对落底式止水帷幕及其周边区域进行数值模拟计算,以选取面积内的瞬时总流量为指标,研究分析落底式止水帷幕对地下径流的阻碍作用,并在此基础上研究不同倒角对阻碍作用的影响,以找到降低阻碍作用的方法。研究表明,边长200 m的止水帷幕会对周围20 000 m×4 500 m范围内的地下水流动产生影响,在1 000 m的范围内会对地下水产生较大的流量削减,造成局部地下水水位上升,使附近的海绵城市设施工作效率降低,不利于海绵城市的建设。对止水帷幕的4个角进行倒角可以降低其阻碍作用,其中对止水帷幕进行45°角的切角施工较简单,优化效果较好,是一种行之有效的低影响开发手段,可以促进海绵城市的建设。     

地铁朝阳公园站止水帷幕渗漏分析及处置

北京市地铁十四号线朝阳公园站为两端明挖中间盖挖的岛式车站,基坑围护结构采用钻孔灌注桩加内支撑的形式,围护结构同时作为止水帷幕堵水,帷幕采用旋喷桩工艺。本文结合该工程实际,介绍了车站明挖基坑段帷幕的施工及设计概况,对帷幕止水效果欠佳造成渗漏的原因进行了分析,并提出了相应的渗漏水处置措施,可为同类工程的设计和施工提供参考。     

地铁地下车站环控设计问题分析

通过对工程设计实践的经验总结,分析地铁地下车站环控设计中存在的相关问题,以及对策探讨.     

场地类别对地铁地下车站结构地震反应的影响规律

以南京地铁建设为工程背景,根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)中场地类别的分类方法,保持场地覆盖层厚度不变,通过改变场地等效剪切波速,设计出典型的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类工程场地类别.采用大型有限元分析软件ABAQUS,考虑土体与混凝土的非线性以及土与结构接触非线性,研究地铁车站在规范规定的不同场地类别条件下地下结构的层间位移和位移角反应特征以及结构关键部位的应力反应特征.结果表明:不同场地类别对地铁地下车站结构地震反应的影响规律和影响程度有所不同.总体来看,在较差场地类别条件下,基岩输入峰值加速度峰值对层间位移角幅值的影响程度较大,且对车站结构下层层间位移角幅值的影响更大.在本文所有的输入地震动强度条件下,Ⅱ类场地下地铁车站结构基本处于弹性工作状态,而Ⅳ类场地下地铁车站结构在中小地震发生时层间位移角很容易进入整体弹塑性工作状态.同时,场地类别越差,车站结构整体残余变形越容易发生,造成结构的残动内力也迅速增加.     

基于止水帷幕的西安地铁某工程降水效果数值模拟分析

以西安地铁某车站深基坑工程降水为背景,通过渗流-应力耦合理论,探讨了深基坑不同形式的降水施工对基坑周围区域地面沉降的影响因素、范围和程度,对深基坑降水效果进行了数值模拟与分析,并比较了土体沉陷的计算结果与现场实测值,从而总结了不同止水形式地铁基坑工程施工过程中对地表沉降影响的规律,以供类似工程参考。     

某地铁车站施工对周边环境的影响分析

地铁是城市地下空间开发利用的重要环节,由于施工场地周边环境复杂,在地铁施工过程中对周边环境变形量的预测及监控十分关键.厦门市地铁1号线某站施工场地紧邻城市主干道和景区建筑,车站施工过程中对周边环境造成了较大的变形量.通过有限元计算以及现场监测数据的统计分析,对周边环境变化规律进行了总结,对车站施工对周边环境的影响作出了评价.     

止水帷幕对开挖后降水引发深基坑渗流场变化的控制效果

利用室内模型与ABAQUS有限元软件分析潜水砂土基坑降水和开挖工况下止水帷幕插入深度对坑外水位降深的变形机理和规律。根据试验结果与数值模拟结果,对止水帷幕插入比和相应的基坑内外水头差进行拟合分析,并对Boltzmann拟合方程进行求导。结果表明:1)水头差Δh随着止水帷幕插入比d的增加而增加,Δh与d之间的关系符合Boltzmann拟合曲线,曲线可被划分为初始缓变、中期剧变和末期缓变三个阶段;2)室内试验与值模拟结果d有效值分别为80%、67.4%,对所得有效值d进行修正,修正系数为1.14;3)当插入比大于等于有效值时,墙体内外水头差较大,能有效发挥其阻水效果。     

软土场地中地铁地下车站对邻近高层建筑地震加速度响应的影响

基于典型的南京软土场地条件,建立地铁地下车站—土体—高层建筑系统二维非线性有限元分析模型,研究了两层三跨岛式地铁地下车站结构对邻近高层建筑地震加速度反应的影响规律.结果表明:地铁地下车站使高层建筑与地表接触位置的地表加速度反应动力系数!谱谱值在周期0.5~3 s范围有所增大,建筑各层的峰值加速度反应基本上均有所增大,局部楼层的峰值加速度反应增大达43.7%.随高层建筑与地铁车站间距的增大,该影响逐渐减小.若高层建筑分别采用桩基础/筏板基础,间距与地铁地下车站宽度之比D/B≥1,而D/B≥0.75时该影响可以忽略.     

预留大尺寸洞口的地铁地下车站结构受力分析

为了研究围护桩与地下车站大尺寸开洞结构共同承受侧土压力时结构的内力变化规律,以某地铁车站为工程背景,采用岩土与隧道结构分析软件MIDAS/GTS,建立了包括周边土体、支护结构和预留轨排井地铁车站的地层—结构三维有限元模型,土与结构的接触算法基于Goodman无厚度接触单元,土体的本构关系采用摩尔—库伦模型模拟,对预留轨排井地铁车站施工全过程进行了模拟,并分析了预留轨排井阶段支护桩刚度、地面超载、纵梁截面高度等参数对结构受力性能和变形的影响。结果表明,支护桩刚度一定范围内的折减对主体各构件的受力影响较小。地面超载对结构顶纵梁受力影响较大,对中纵梁的影响次之,对侧墙底部应力分布的影响最小;增大轨排井的纵梁截面高度可显著减小结构纵梁端部附近侧墙的弯矩,但对侧墙底端与底板相交处的弯矩的影响不大。     

关于地铁地下车站设置诱导缝的探讨

地下车站结构混凝土的抗裂与防水是地铁设计和施工的难点。介绍了目前采用的诱导缝的设置、配筋、构造等,分析了存在的问题,并提出了一些看法。     

射流对管道水流压力场的影响

为探究射流对有压管道内主流压力场的影响,就矩形管道内流体汇入单股射流进行了实验研究。射流入射方向与主流之间的角度为90°,射流速度为主流速度的1~6倍。实验结果表明,在入射口附近存在1个向下游偏斜的射流核心区;随着入射流体的进入,核心区内的压力略有增加;核心区外,管道内流体压力产生较大幅度的提升,该提升量与射流速度的二次方成正比,与主流速度无关。     

地铁工程对地下水源热泵渗流场及温度场影响的实验

目的探究地铁工程建设对地下水源热泵渗流场及温度场的影响.方法以盛京医院滑翔分院地下水源热泵工程为研究对象,利用室内砂箱实验观测模拟地铁工程横向全部或部分断面隔断的地下水位和水温变化情况,进而绘制不同工况下的水位、水温时序图.结果通过实验发现,地下水渗流方向主要受地下构筑物横向隔断方式、地下构筑物下表面相对高度差与水头的影响,地下水温度场分布主要受渗流方向水平分量的影响,其热扰动影响范围与过水断面距离及位置密切相关.结论通过研究地铁工程对地下水源热泵渗流及温度场影响,完成多工况室内砂箱模拟实验及结论分析,对完善地下水环境稳定研究及地下水源热泵工程取回水安全运行具有重要意义.     

超大断面地铁车站施工对临近桥桩影响分析

重庆轨道交通五号线幸福广场站超大断面暗挖侧穿黄山立交桩基,车站开挖施工对既有桥梁桩基影响较大。借助大型有限元软件MIDAS GTS 2.6模拟了有无针对性风险控制措施两种工况,结果表明:超大断面隧道开挖采用针对性的风险控制措施后拱顶沉降为2.00 cm,减小约20%;水平收敛为2.82 cm,减小约30%。同时现场监测结果表明,采取一定控制措施进行隧道开挖后,隧道及临近桥梁桩基各项变形指标均在可控范围内。     

地铁车站基坑开挖对邻近管线影响的规律分析

以南通地铁振兴路车站基坑工程实施为背景,采用混凝土支撑和钢支撑组合形式的四道支护体系,在基坑开挖过程中对近地浅埋大直径污水管线的工况进行三维有限元数值分析.所建几何数值模型及工况设计实施过程的分析方法经现场实测数据验证是合理的,可用于分析地铁车站基坑开挖及其对周边地下管线的影响.受地铁车站基坑开挖影响,本工程对管道作用的敏感距离和敏感埋深分别为0.75倍和0.6倍的基坑深度.当管道的埋深较浅时,适当加强基坑上部支撑的稳定性与控制二道支撑的加设时机,对避免邻近主动区影响范围内管道的潜在破坏非常重要.仅通过提高材料刚度对管道结构的保护虽有效但并不可取,建议从地铁车站开挖基坑的围护结构设计与施工控制相结合入手.     

某地铁车站基坑变形对临近建筑物的影响分析

某地铁车站基坑为地下连续墙加内支撑结构,临近某大厦。本文通过对该车站基坑围护结构的建模计算,分析预测该车站基坑在施工阶段的变形及对临近某大厦的影响,为施工提供理论指导,以便采取恰当的技术措施,从而保证基坑及临近建筑物施工安全。     

改建车站地基桩对地下人防影响的安全性分析

武威车站是兰新铁路线上的重要车站,由于社会经济的高速发展,既有车站站房的规模较小(候车面积只有680m2),已经不能满足实际需要。因此,铁道部批准将既有站房拆除,在原址的基础上进行扩建,在新武威车站站房地上三层,地下一层,主体高19.5m,建筑面积10551m2。由于改建车站位于已建人防的上部,其将对人防产生重要影响,将对其进行安全性评价,此次评价取定几个重要的断面对其进行安全性分析。     

地铁车站隧道群施工对邻近桥桩影响的数值分析

地铁隧道施工对邻近隧道和其他既有结构的影响问题是城市轨道交通建设中的常见问题.广州市某地铁车站由多个水平和倾斜的隧道组成,与既有城市道路桥梁桩基距离很近.研究选择合理有效的三维非线性数值模拟方法,分析隧道群施工对邻近道路桥梁桩基的影响方式和影响水平,从而为设计与施工提供依据.计算分析表明:①可通过较简单的模型来模拟较复杂的隧道洞群-桥基关系;②隧道所穿越地层的变形和强度特征可能会比隧道埋深对地表下沉和桥桩变位造成更显著的影响,在此情况下,对隧道边墙及附近地层的支护和加固与对隧道拱部的支护和加固同样重要;③相对于隧道埋深较短的桥桩,补强桩必须具有足够的深度才能有效地控制原有桥桩的下沉.     

地铁隧道施工对地下复杂管线的影响分析

以黄土地区地铁隧道施工为背景,针对地下复杂管线的位移沉降进行全面分析.通过对不同材质的给水管、天然气管和污水管的监测数据分析、三维有限元分析以及安全性计算,结果表明管线材料对管线沉降影响较小,而管线周围土体环境对管线沉降有显著影响.进而总结隧道施工对不同材质管线影响规律,为黄土地区地铁隧道施工及类似深基坑设计和施工提供重要的依据.     

推力对高速入水流场特性影响

采用商用CFD软件FLUENT 6.3,建立了求解带自然空化的水、气、汽三相流场,用UDF来解算并控制导弹运动,实现了考虑自然空化和弹体多自由度运动响应的高速入水非定常流场数值计算。多相流模型采用Mixture模型,湍流模型采用标准[WTBX]k-ε[WTBZ]模型,压力速度耦合方式和离散方法分别为SIMPLE和Standard,动网格更新方式采用Layering方式。内嵌的UDF可以实时输出弹体受力和运动参数。采用流场-弹道耦合算法数值模拟了回转体外形导弹以20°入水角入水时的高速入水流场,分析并获得了推力对入水空泡和自然空泡的产生、变化发展过程以及弹体流体动力的影响规律。