復(fù)合地層雙線盾構(gòu)上跨既有地鐵隧道施工誘發(fā)地表沉降分析

當(dāng)?shù)罔F隧道近鄰既有建(構(gòu))筑物施工時(shí),隧道與建筑物之間將不可避免發(fā)生動(dòng)態(tài)的相互作用,而這種作用的起因源于地鐵隧道的開(kāi)挖擾動(dòng)作用,地鐵隧道與建(構(gòu))筑物二者之間的相互作用通過(guò)地層這一媒介發(fā)生,而地表沉降大小二者之間的相互作用程度密切相關(guān),因此,有必要對(duì)地鐵隧道施工引起的地表沉降研究進(jìn)行綜述分析,后后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。

基于控制理論,建立了城市地鐵隧道工程地表沉降的理論控制模型;結(jié)合動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理,提出了城市地鐵隧道工程地表沉降動(dòng)態(tài)最優(yōu)控制策略制定程序。文章對(duì)深圳地鐵大劇院站～科學(xué)館站區(qū)間三連拱隧道工程地表沉降的控制問(wèn)題進(jìn)行了理論探索,取得一些有意義的成果,為該工程的順利實(shí)施提供了重要的依據(jù)并具有一定的指導(dǎo)作用

為評(píng)估城市地鐵隧道豎井施工產(chǎn)生的地表沉降,結(jié)合深圳地鐵5號(hào)線某暗挖區(qū)間豎井施工,采用有限元和流固耦合方法對(duì)該豎井的降水及開(kāi)挖施工進(jìn)行三維數(shù)值模擬分析,得到豎井降水和開(kāi)挖引起地表沉降的變化和分布。根據(jù)地表沉降計(jì)算結(jié)果可得到如下結(jié)論:1)豎井單純進(jìn)行開(kāi)挖而不降水引起的地表沉降遠(yuǎn)小于開(kāi)挖和降水耦合作用引起的總沉降;2)距豎井越近,開(kāi)挖引起的沉降占總沉降比例越大;距豎井越遠(yuǎn),降水引起的沉降占總沉降的比例越大;3)在地表最大沉降處降水產(chǎn)生的沉降占到了總沉降的65%。

地鐵隧道施工過(guò)程中,地表沉降對(duì)施工安全有重大影響.本文通過(guò)對(duì)烏魯木齊一號(hào)線施工中沉降量的實(shí)地監(jiān)測(cè),對(duì)各監(jiān)測(cè)斷面的最大沉降量及橫向沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,并采用與flac3d數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比分析的方式,探討隧道施工過(guò)程中地表沉降的規(guī)律,得出了隧道施工過(guò)程中地表沉降規(guī)律類似于正態(tài)分布曲線,隧道中心軸為沉降量最大位置且向兩側(cè)逐步減小,沉降量隨時(shí)間變化形成反\"s\"曲線的規(guī)律,為后續(xù)地鐵隧道施工控制提供指導(dǎo).

在我國(guó)城市地鐵隧道施工引起地表移動(dòng)的研究中,peck法和隨機(jī)介質(zhì)理論法應(yīng)用比較廣泛。由于隨機(jī)介質(zhì)理論法應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少,其相應(yīng)的主要影響參數(shù)的取值方法也不是很成熟,通過(guò)對(duì)peck法和隨機(jī)介質(zhì)理論法之間的關(guān)系的討論,得到peck法可以看作是隨機(jī)介質(zhì)理論法在應(yīng)用于埋深較大、開(kāi)挖斷面較小的隧道的一個(gè)近似,并給出了隨機(jī)介質(zhì)理論法主要影響角的確定方法,大大加強(qiáng)了隨機(jī)介質(zhì)理論法在城市地鐵隧道施工引起的地表移動(dòng)及變形研究方面的實(shí)用性。在上述討論的基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)際工程的驗(yàn)證,證明上述方法的有效性和可靠性。

研究地裂縫影響區(qū)內(nèi)存在可弱化土體的不利因素情況下,西安黃土地區(qū)地鐵隧道暗挖斜穿地裂縫施工所誘發(fā)的地表及隧道相關(guān)變形規(guī)律。通過(guò)flac3d模擬預(yù)測(cè)施工變形規(guī)律,并與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,得到以下結(jié)論:(1)flac3d模擬表明,隧道暗挖施工穿越地裂縫時(shí)裂縫臨近處收斂值會(huì)在初期出現(xiàn)短暫負(fù)收斂現(xiàn)象;(2)地表在地裂縫影響帶的差異沉降發(fā)展集中在穿越前和穿越過(guò)程中,而拱頂上下盤差異沉降主要集中在穿越過(guò)程中;(3)當(dāng)?shù)亓芽p影響帶內(nèi)存在可弱化土體強(qiáng)度的不利因素時(shí),地表最終沉降的峰值點(diǎn)會(huì)向不利因素處移動(dòng);(4)拱頂最終沉降的峰值點(diǎn)基本在隧道軸線和裂縫的相交處,其受地表的土體弱化因素影響較小。

南京地鐵珠江路站-鼓樓站區(qū)間,穿越軟~流塑狀淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土地層和眾多地面建筑物及密集地下管線。軟~流塑狀淤泥質(zhì)地層壓縮性高、強(qiáng)度低、易產(chǎn)生蠕動(dòng),圍巖無(wú)自穩(wěn)能力。在施工中采用大管棚+小導(dǎo)管超前預(yù)注漿+掌子面注漿隧道預(yù)支護(hù)方案及臺(tái)階法開(kāi)挖與鋼架、網(wǎng)、噴混凝土支護(hù)的綜合措施。為了科學(xué)決策、安全施工,根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行計(jì)算模擬、預(yù)測(cè)地表沉降,進(jìn)行施工量測(cè),實(shí)現(xiàn)了安全順利施工,建筑物完好無(wú)損。

1 地鐵隧道施工引起的地表沉降及變形測(cè)量 【摘要】地表沉降及變形是地鐵盾構(gòu)隧道施工過(guò)程中最需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，其 直接影響周圍地面建筑和地下設(shè)施的正常使用，因此，對(duì)地表沉降及變形測(cè)量至 關(guān)重要。論文首先分析了盾構(gòu)掘進(jìn)引起地表沉降及變形產(chǎn)生的原因，重點(diǎn)探討了 地鐵隧道施工引起的地表沉降及變形測(cè)量方法。 【關(guān)鍵詞】地鐵隧道施工；沉降及變形；測(cè)量 盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展，已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，由于盾構(gòu) 施工引起的周圍建筑物的損壞也在減輕，但是盾構(gòu)施工還是會(huì)不可避免地引起地 層的擾動(dòng)，引起地層變形以及地面的沉降及變形。地層擾動(dòng)導(dǎo)致的土體強(qiáng)度和壓 縮模量的降低將會(huì)引起長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的固結(jié)和次固結(jié)沉降及變形。當(dāng)?shù)貙幼冃纬^(guò)一 定范圍時(shí)，就會(huì)危及到鄰近建筑物和地下管網(wǎng)的安全，進(jìn)而引起一系列的巖土環(huán) 境問(wèn)題。由此可見(jiàn)，研究盾構(gòu)施工產(chǎn)生地表沉降及變形的機(jī)理具有重大的意義。 1盾構(gòu)

地鐵隧道建設(shè)過(guò)程中主要通過(guò)地表沉降監(jiān)測(cè)反映盾構(gòu)施工的安全狀態(tài),peck公式一直被認(rèn)為是最簡(jiǎn)單實(shí)用的隧道施工期地表沉降計(jì)算方法,因此針對(duì)其適用性和參數(shù)取值問(wèn)題是人們研究的重點(diǎn)。文中結(jié)合盾構(gòu)施工的特點(diǎn),探討盾構(gòu)施工中引起地層擾動(dòng)的主要因素,通過(guò)在建地鐵隧道的實(shí)測(cè)地表沉降數(shù)據(jù)分析peck公式的適用性和參數(shù)取值問(wèn)題,并探討了幾種特殊情況下的地表沉降規(guī)律,以指導(dǎo)施工方案的調(diào)整,減小施工的環(huán)境影響,同時(shí)保證隧道自身的施工質(zhì)量。

文章以鄭州市地鐵一號(hào)線為工程背景,結(jié)合鄭州區(qū)域性粉土地層的特點(diǎn),運(yùn)用有限元軟件midas/gts建立地鐵盾構(gòu)施工的三維有限元模型,分析了盾構(gòu)施工引起地表沉降的規(guī)律,并對(duì)影響地表沉降的因素,如軸線埋深、注漿作用、盾構(gòu)頂推力和土體強(qiáng)度等進(jìn)行了分析,得出了一些有意義的結(jié)論。

通常情況下,地鐵的隧道都是建在城市地表之下,這就會(huì)使地鐵的施工非常容易受到地面建筑物以及地下管線等的影響,所以在進(jìn)行城市地鐵的施工時(shí),要對(duì)沉降進(jìn)行嚴(yán)格的控制。以國(guó)內(nèi)某城市地鐵隧道工程施工為例,分析產(chǎn)生地表沉降的原因,提出對(duì)地表沉降進(jìn)行有效預(yù)防的措施以及在沉降較大時(shí)如何進(jìn)行有效治理。

本文通過(guò)對(duì)深圳地鐵一號(hào)線西鄉(xiāng)—固戍區(qū)間單線和雙線隧道盾構(gòu)法施工引起的地表沉降分析,總結(jié)了復(fù)雜地質(zhì)條件下,隧道埋深、地質(zhì)條件、注漿量、施工參數(shù)等因素對(duì)地表沉降的影響。隨著隧道埋深增大,地表沉降影響范圍增大,而地表的最終沉降量逐漸減小。淤泥質(zhì)層、富水砂層、粉質(zhì)黏土層受到擾動(dòng)后穩(wěn)定緩慢,后期固結(jié)和蠕變殘余形變引起沉降相對(duì)較慢,沉降量較大。注漿量充足,使隧道臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,地表沉降變化平緩,最終沉降量小。

地鐵施工誘發(fā)地層沉降與環(huán)境損傷的預(yù)測(cè)與控制是亟待深入研究的重要課題.地鐵區(qū)間隧道多是同一埋深建造的兩條近距離平行隧道,兩隧道開(kāi)挖對(duì)地層沉降的影響往往相互疊加,沉降預(yù)測(cè)更加困難.本文研究了雙孔平行隧道施工誘發(fā)地表橫向及縱向變形的修正peck法與隨機(jī)介質(zhì)法計(jì)算公式;對(duì)于地鐵雙孔平行隧道開(kāi)挖,基于部分實(shí)測(cè)沉降數(shù)據(jù)的powell最優(yōu)化理論方法,實(shí)現(xiàn)了peck法與隨機(jī)介質(zhì)法各自的多參數(shù)反分析預(yù)測(cè);開(kāi)發(fā)出了地鐵隧道施工誘發(fā)地層環(huán)境損傷預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)與控制設(shè)計(jì)的stead系統(tǒng);對(duì)多處雙孔平行隧道工程實(shí)進(jìn)行了理論預(yù)測(cè)和驗(yàn)證,實(shí)測(cè)沉降證明了理論方法與stead程序系統(tǒng)的科學(xué)性和有效性.

我國(guó)很多大城市的交通情況非常緊張,自從改革開(kāi)放初期開(kāi)始這種情況便已經(jīng)開(kāi)始呈現(xiàn)出來(lái)?，F(xiàn)在各大城市交通條件逐漸惡化,車均道面積也在逐漸下跌,同時(shí)這些城市的噪聲污染和空氣污染也嚴(yán)重超標(biāo),從而對(duì)廣大市民的身心健康帶來(lái)了嚴(yán)重的不良影響。所以大力發(fā)展城市快速軌道交通,在城市中心區(qū)域建設(shè)地下鐵道,一方面可以有效緩解地面的交通堵塞情況,解決市民乘車難的問(wèn)題,另一方面對(duì)于城市環(huán)境保護(hù)工作的順利進(jìn)行也是非常有利的。

在現(xiàn)代城市中,土地資源日益緊缺、交通壓力不斷增加的矛盾加劇,地鐵成為解決此矛盾的有效措施,地鐵隧道施工得到越來(lái)越多的重視.在淺埋暗挖地鐵隧道施工中,地表沉降是影響施工安全的重要因素,加強(qiáng)對(duì)地表沉降規(guī)律的了解,可以為地鐵隧道施工提供有效指導(dǎo),降低施工風(fēng)險(xiǎn),本文就圍繞此展開(kāi)分析.

地鐵隧道盾構(gòu)施工地表沉降的預(yù)測(cè)分析 摘要總結(jié)并分析了地鐵區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工中引起地表沉降的規(guī)律、過(guò)程及原因,同時(shí)介紹 了以經(jīng)驗(yàn)法為主且目前廣泛應(yīng)用于變形分析的peck沉陷槽預(yù)測(cè)公式,并結(jié)合我國(guó)某城市地鐵隧道的修 建過(guò)程中產(chǎn)生的地表沉降現(xiàn)象,驗(yàn)證了該分析方法的實(shí)用性和可借鑒性。 關(guān)鍵詞地表沉降peck沉陷槽預(yù)測(cè)分析盾構(gòu)法地鐵隧道 1前言 近些年來(lái),盾構(gòu)施工法普遍用于在松軟含水土層中修建隧道,在江河海中修建水底隧道,在城市中 修建地下鐵道及各種市政設(shè)施。但是,當(dāng)采用盾構(gòu)法施工時(shí),一般會(huì)引起隧道上方地表沉降,這種現(xiàn)象在 含水的松軟土層或其他不穩(wěn)定地層中表現(xiàn)顯著。尤其對(duì)于城市地鐵,盾構(gòu)法區(qū)間隧道一般都會(huì)穿越城 市中心地帶,因建筑物密集、施工場(chǎng)地狹小、地質(zhì)情況復(fù)雜、地下管網(wǎng)密布、交通繁忙、施工條件受 到限制等,而對(duì)環(huán)境的控制要求更為嚴(yán)格。因此,預(yù)

以南京地鐵1號(hào)線許府巷—南京站區(qū)間隧道為背景,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及各項(xiàng)掘進(jìn)參數(shù)設(shè)置,對(duì)土壓平衡盾構(gòu)在富水飽和粉土、粉砂夾細(xì)砂、粉細(xì)砂地層中掘進(jìn)引起的地表變形過(guò)程和分布規(guī)律進(jìn)行分析,并使用有限差分法程序flac3d對(duì)考慮盾構(gòu)施工工序、地下水位、土倉(cāng)壓力和注漿等因素的地表變形進(jìn)行模擬計(jì)算分析。實(shí)測(cè)分析結(jié)果表明地表變形特征為:沉降速率大,測(cè)點(diǎn)最大沉降速率在-12~-15mm.d-1之間;地層穩(wěn)定快,盾尾脫出2~3d后地層即趨于穩(wěn)定;影響范圍小,盾構(gòu)掘進(jìn)對(duì)隧道縱向地表的擾動(dòng)在刀盤前方約10m至盾尾后方16~20m的范圍內(nèi),橫向地表沉降主要分布在隧道中心線兩側(cè)各5~7m的范圍內(nèi),地表距中心線20m以外幾乎不受影響。模擬計(jì)算地表沉降分布結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本吻合。

地鐵隧道盾構(gòu)法施工引起的地表沉降分析

以廣州地鐵二號(hào)線某區(qū)間隧道為背景,介紹了盾構(gòu)法施工引起的地表沉降的分析方法,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果的對(duì)比分析,總結(jié)了地表沉降規(guī)律,對(duì)后續(xù)工程施工具有指導(dǎo)意義。

本文介紹了地鐵隧道盾構(gòu)法施工引起地表沉降的原因,通過(guò)加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的嚴(yán)格控制,根據(jù)不同的地質(zhì)情況采取有針對(duì)性的掘進(jìn)方法,確保盾構(gòu)法地鐵隧道的施工質(zhì)量,為進(jìn)行城市地鐵隧道施工的企業(yè)提供有效的參考價(jià)值。

以深圳地鐵x線某區(qū)間隧道為背景，介紹盾構(gòu)法施工引起的地表沉降的分析方法，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果的對(duì)比分析，總結(jié)了地表沉降規(guī)律，對(duì)后續(xù)工程施工具有指導(dǎo)意義。

北京某地鐵車站采用暗挖多導(dǎo)洞法施工,由于導(dǎo)洞數(shù)量多、跨度大,群洞多次施工對(duì)地表影響較大。通過(guò)對(duì)該暗挖段地表的監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)觀察地表土層變化,以指導(dǎo)施工確保工程的安全,并為以后類似工程提供借鑒。