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基坑开挖对毗邻双线隧道的影响分析

基坑开挖对毗邻双线隧道的影响分析

作者：吴江龙安徽建筑大学

学位级别：硕士

随着时间飞快流逝,城市发展飞快,多高层建筑正如雨后春笋般的涌现在如今的城市街头。与此同时,地铁建设也逐渐成为城市现代化的标志。地铁隧道的建设现如今已变得尤为重要。在这种情况下施工时就变得尤为重要,而且有可能造成隧道水平或... 详细信息

随着时间飞快流逝,城市发展飞快,多高层建筑正如雨后春笋般的涌现在如今的城市街头。与此同时,地铁建设也逐渐成为城市现代化的标志。地铁隧道的建设现如今已变得尤为重要。在这种情况下施工时就变得尤为重要,而且有可能造成隧道水平或者竖向发生管片破裂或者也有可能因为地铁长期运行造成邻近基坑开挖的塌方、隆起、倒塌等人员伤亡。因此基坑开挖对地铁盾构之间的相互影响分析以及明确两者之间的影响因素已迫在眉睫,怎样可以在基坑开挖施工中考虑各种因素已经成为一个有待解决的问题。在进行基坑开挖施工中对邻近的地铁盾构隧道的影响分析时,经过查阅大量文献总结了国内外关于基坑开挖对邻近盾构隧道的影响。归类汇总出大量学者在这一研究领域采用的方法,并分为以下三类有公式计算法、现场实测法、有限元模拟法。讨论了这一领域存在的问题和不足。也分别从两方面分析了隧道和基坑开挖的变形原理:一方面通过总结隧道破坏的因素并且对其破坏类型进行分类,同时隧道管片受上部软土地基的荷载与弹性地基梁上部的局部均布荷载分析;总结了五大基坑开挖案例,支护形式均是排桩支护,分析可知,基坑开挖深度与排桩顶部的位移影响关系。还通过计算软件分析了基坑开挖在不同深度下的排桩内力,并通过抗倾覆公式计算出第四章案例的基坑开挖后边坡是稳定且是安全的。本文第四章通过采用MIDAS GTS/NX岩土工程分析软件对合肥地铁3号线附近的某小区基坑开挖工程进行了建模,本文采用一种更为简易的方式介绍了本次建模的各个阶段的注意要点,以便以后有读者可以加以借鉴,同时介绍了一些建模心得体会。软件分析完成后通过导出基坑底板、围护桩、双线隧道管片、轨道变形结果进行对比分析,每个影响因素均采用水平向和竖向的位移值进行比较得出结果。同时还根据工程实际情况根据不同的挖土深度进行比较分析,得出相应的结果。本文总结出基坑开挖在邻近的地铁隧道的影响,并且归纳有以下几点:基坑支护结构变形、基坑开挖后地表沉降、基坑坑底隆起,并且还对基坑发生变形的几大原因和影响因素进行了较为详细的总结和阐述。最后通过这几个主要的影响因素,其中包括隧道中心到基坑中心的水平距离、隧道附近进行基坑开挖（开挖深度选取最佳开挖深度3米）得出不同深度的深基坑来分析对邻近双线隧道的影响,采用控制变量法建立不同的工程模型来进行更为详细分析。图[62]表[11]参[50]

关键词：基坑开挖结构位移数值分析双线隧道

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杭州地区不等厚地层双线隧道洞口施工模拟

科学技术与工程 2017年第27期17卷 290-297页

作者：杨波杭州市城市建设发展有限公司杭州310020

随着高等级公路建设的迅猛发展,山区高速公路如今也大量涌现,其选线时往往受各种条件限制,使得上、下行隧道间出现间距较小的情况;而洞口处的工程条件又往往更为复杂,有围岩等级低、覆土厚度浅及各层土层不等厚等特点。杭州地区工程地... 详细信息

随着高等级公路建设的迅猛发展,山区高速公路如今也大量涌现,其选线时往往受各种条件限制,使得上、下行隧道间出现间距较小的情况;而洞口处的工程条件又往往更为复杂,有围岩等级低、覆土厚度浅及各层土层不等厚等特点。杭州地区工程地质条件及地貌形态十分复杂,其中山岭区岩性、岩相更是变化多样,对此种典型条件下的施工模拟研究更有意义。以杭州市紫之隧道南口匝道洞口段为依托,提出了适合杭州地区山岭隧道复杂条件下的施工模拟方法。将模拟结果与监测数据对比分析,证明了模拟方法以及施工工艺的合理性。

关键词：杭州地区不等厚地层双线隧道洞口模拟研究

软土场地双线隧道土压盾构施工地表沉降规律研究

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软土场地双线隧道土压盾构施工地表沉降规律研究

作者：曹鲁鹏哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着地铁工程的逐渐发展,地铁设计建造过程中所受的制约因素也越来越多。传统的单线隧道已经不能满足社会发展的需要,而双线隧道较好地兼顾了成本与交通量两方面的因素,因而得到了越来越多的应用。现有研究成果中,涉及双线隧道盾构施工... 详细信息

随着地铁工程的逐渐发展,地铁设计建造过程中所受的制约因素也越来越多。传统的单线隧道已经不能满足社会发展的需要,而双线隧道较好地兼顾了成本与交通量两方面的因素,因而得到了越来越多的应用。现有研究成果中,涉及双线隧道盾构施工引起的地表沉降方面的研究较少,工程中通常做法是采用两条单线隧道沉降曲线进行叠加。但由于两条隧道施工过程中的相互影响,沉降曲线的简单叠加并不能准确地反映地表沉降的发展。因此有必要对双线隧道盾构施工引起的地表沉降规律进行研究。常州轨道交通一号线工程采用典型的双线隧道断面形式,且工程位于长江中下游,隧道所处地区属于软土场地。因此,本文结合常州轨道交通一号线,通过现场监测、有限元分析对软土场地双线隧道土压盾构施工引起的地表沉降规律进行研究。主要研究工作如下:(1)根据工程中6个监测断面现场监测数据,结合地质条件、施工参数等因素,对常州市轨道交通一号线盾构施工引起的地表变形特性进行分析,研究了单线、双线隧道地表沉降发展历程和横向分布规律。另外,分析搜集到的国内外双线隧道工程地表沉降槽曲线,研究双线隧道土压盾构施工引起的地表沉降槽分布规律,发现双线隧道地表沉降槽曲线形态呈现出多样化、复杂化的特点。(2)根据工程勘察资料以及设计文件,利用有限元软件ABAQUS,采用摩尔库伦弹塑性屈服准则,对双线隧道土压盾构施工过程按照施工工序进行三维数值模拟。针对注浆过程难以模拟的难题,引入注浆压力计算公式,完善了弱化注浆层直接施加注浆压力的方法。结合模拟结果,从地表沉降横向分布和地表沉降发展历程两个方面验证模型的正确性。在验证模型的同时,对监测数据所反映的规律进行补充,得到完整的地表沉降曲线。(3)基于已有模型,研究隧道间距、注浆压力、土仓压力三个因素对双线隧道盾构施工地表沉降横向分布和沉降发展较过程的影响。结合地铁设计规范以及现有研究成果,从控制沉降的角度给出双线隧道土压盾构施工过程中注浆压力、土仓压力、隧道间距的参考值,以求为下一阶段设计施工提供参考和建议。

关键词：土压盾构双线隧道软土场地沉降施工数值模拟

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地下管廊双线隧道盾构施工地面变形分析

地下管廊双线隧道盾构施工地面变形分析

作者：李顺利哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

从2013年国务院发布文件提出试点建设地下综合管廊至今,综合管廊建设规模持续增大。在管廊隧道建设过程中的,以往的单线隧道形式不能够满足综合管廊建设需求,出于成本等其他因素考虑,越来越多的综合管廊和地铁隧道不再建设单线隧道,而... 详细信息

从2013年国务院发布文件提出试点建设地下综合管廊至今,综合管廊建设规模持续增大。在管廊隧道建设过程中的,以往的单线隧道形式不能够满足综合管廊建设需求,出于成本等其他因素考虑,越来越多的综合管廊和地铁隧道不再建设单线隧道,而采用双线隧道形式。对此国内外学者在隧道盾构施工地表沉降方面展开相关研究,主要有经验公式法、理论解析法、模型实验法、数值分析法。纵观盾构法隧道施工引起地表沉降的研究理论,绝大多数的成果是基于单线隧道施工的情况,针对双线隧道截面形式的分析较少。由于双线隧道对土体造成的不良影响会叠加从而会引起较大的地面变形沉降,进而,需要更进一步分析双线隧道盾构施工地面变形。沈阳地下管廊工程建设的是横向断面形式为左右相距12m的双线隧道,本文以沈阳地下管廊工程为背景,通过对监测数据分析、MIDAS数值模拟等方法,研究分析双线隧道盾构施工引起地面变形规律。主要研究工作有:(1)处理沈阳管廊隧道建设4组现场横向监测数据,根据盾构参数、地质情况、监测方案等工程因素从单线、双线两个方面对沈阳管廊双线隧道盾构施工引起地面变形进行分析。发现该工程单双线隧道施工造成的地表沉降总体均呈现正态分布的特性,可以通过Peck公式进行修正预测估算。(2)Peck公式修正。根据对工程现场实测数据处理分析得到的规律,将离散的实测数据进行回归分析,计算出沈阳管廊建设单线隧道Peck公式中相关参数的修正系数。通过叠加原理由沈阳管廊建设单线隧道修正后的Peck公式得到沈阳管廊建设双线隧道修正Peck公式,并验证公式的合理可靠。(3)通过模拟计算结果与现场实测数据以及修正后的Peck公式拟合值对比分析,验证修正后经典Peck公式和三维MIDAS模型在沈阳管廊隧道建设估算地表沉降的合理可靠性。同时分析土体弹性模量、注浆压力、开挖面支护力对双线盾构隧道引起地表沉降的影响,为今后的设计施工提供参考性建议。

关键词：双线隧道盾构施工地表沉降 Peck修正 MIDAS模拟

太原粘质粉土及砂土层双线隧道施工地表沉降特征研究与预测分析

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太原粘质粉土及砂土层双线隧道施工地表沉降特征研究与预测分析

作者：糜瑞杰太原理工大学

学位级别：硕士

双线隧道施工相互影响,导致的地表沉降不仅关系着隧道自身的安全与可靠,而且会对邻近地下管线和地表的建构筑物产生影响。地表沉降沿横向演变规律是隧道施工扰动效应的重要体现,是掌握隧道稳定性状况以及对周围影响程度的基础。论文针... 详细信息

双线隧道施工相互影响,导致的地表沉降不仅关系着隧道自身的安全与可靠,而且会对邻近地下管线和地表的建构筑物产生影响。地表沉降沿横向演变规律是隧道施工扰动效应的重要体现,是掌握隧道稳定性状况以及对周围影响程度的基础。论文针对太原地区地质条件,研究地铁隧道盾构施工引起的地表沉降的横向变化规律,探索双线隧道盾构施工过程中地表沉降的预测方法,为双线隧道的空间位置、预测方法、稳定性控制措施等合理确定提供依据。本文以二号线中心西街站—南中环街站为研究背景,通过明确定义隧道净埋深与净间距的区别,以隧道最外边缘到地面的最小距离为净埋深,以双线隧道外边缘之间最小距离为净间距(以隧道中心到地面的最小距离为埋深,以双线隧道中心之间最小距离为间距),通过现场地质调研、理论分析、计算机模拟、灰色关联分析、实测数据回归分析等手段,研究了太原粘质粉土及砂土层的双线盾构隧道开挖过程中土层条件、地下水、隧道断面、净间距、净埋深对地表沉降的变化特征,分析了这些因素与地表沉降间的相关性,掌握了这些因素的主要和次要关系,并且通过实测数据分析,对研究区段的Peck法预测地表沉降的关键参数取值进行了研究,从设计、环境和施工的角度出发进一步提出了控制双线隧道施工地表沉降的措施与方法。主要研究内容及其结论如下:(1)对太原中心西街站—南中环站区间粘质粉土及砂土层的土体特征进行调研分析,发现地铁施工区段存在粘质粉土及砂土层厚度占比不同,地下水位变化幅度较大、渗透性较强,液化层以及其他较差的土层条件,容易在施工中引起开挖面失稳、地表沉降较大,以及管涌流沙等事故。(2)通过对中外的已有成果进行收集整理,从机理、过程、变化规律、影响因素以及预测方法等方面对双线隧道地表沉降进行研究,得到了一些地铁盾构施工地表沉降的规律。(3)基于太原河漫滩地层粘质粉土和砂土互层的工程地质条件下,运用数值仿真模拟结合灰色关联分析方法对不同粘质粉土与砂土厚度比值、不同地下水位、不同隧道开挖直径、不同净埋深和净间距取值的情况下双线隧道地表沉降的变化规律,研究了各因素对双线隧道施工地表沉降扰动范围、曲线形状和沉降最大值的影响。通过灰色关联分析的方法得出了各影响因素与地表沉降间的相关性,得到一些为类似双线隧道施工提供参考的地表沉降规律。(4)通过上文的研究,基于Peck经验公式,通过实测数据分析,得到了太原地区的Peck经验公式中的关键参数取值,并且得到了双线隧道不同扰动区间下的地表沉降预测公式,以便于快速、便捷的为类似地铁施工预测地表沉降,并从设计因素、环境因素和施工因素的角度出发提出了控制双线隧道施工地表沉降的措施与方法。

关键词：粘质粉土砂土层双线隧道地表沉降影响因素 Peck公式

双线隧道机械化施工预算定额基础资料介绍之二施工组织设计(二)

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铁路工程造价管理 1991年第2期6卷 24-28,11页

作者：左光大隧道工程局定额站

1990年第三期中介绍了“隧机预算定额”所采用的施工组织设计的编制方法以及主要参数,本期继续介绍“施组”中劳动组织和施工机械的合理配备。

关键词：预算定额施工组织设计双线隧道机械化施工劳动组织施工机械砼搅拌机有轨运输机械台班注浆锚杆

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双线隧道近距离下穿市政管线数值模拟分析

建井技术 2020年第6期41卷 24-29,33页

作者：孙世成郝美丽崔林钊安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 安徽水利开发股份有限公司安徽蚌埠233000

减小地铁隧道盾构施工对城市地下管线的不利影响,一直是隧道施工控制的重点与难点。以合肥地铁4号线某区间双线盾构隧道近距离下穿市政管线工程为例,通过对盾构施工过程的三维有限元分析,研究单线隧道施工中,地表及地下管线的变位模式;... 详细信息

减小地铁隧道盾构施工对城市地下管线的不利影响,一直是隧道施工控制的重点与难点。以合肥地铁4号线某区间双线盾构隧道近距离下穿市政管线工程为例,通过对盾构施工过程的三维有限元分析,研究单线隧道施工中,地表及地下管线的变位模式;并进一步研究双线隧道先后近距离下穿市政管线时,地表沉降和管线变形情况。结果表明:单线隧道施工后,地表、管线沉降曲线呈高斯分布;单线施工后,地表与管线最大沉降分别为11.8和8.4 mm。双线施工的影响是在单线施工影响的基础上,继续增加,最终地表和管线最大沉降分别为12.1和9.7 mm,对类似工程有指导意义。

关键词：双线隧道市政管线数值模拟地表沉降管线变形

Peck公式对合肥地铁双线隧道盾构施工地表沉降适应性分析

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Peck公式对合肥地铁双线隧道盾构施工地表沉降适应性分析

作者：侯宏伟安徽建筑大学

学位级别：硕士

城市地铁隧道开挖的方法多种多样,而盾构法由于其施工安全越来越受到世界各个城市的广泛运用,而在地铁线路形式中双线隧道形式尤为普遍。但是隧道开挖不可避免的会对周围的建筑、桥梁以及地下管线等造成扰动,扰动一旦超过其限值则会造... 详细信息

城市地铁隧道开挖的方法多种多样,而盾构法由于其施工安全越来越受到世界各个城市的广泛运用,而在地铁线路形式中双线隧道形式尤为普遍。但是隧道开挖不可避免的会对周围的建筑、桥梁以及地下管线等造成扰动,扰动一旦超过其限值则会造成严重的影响。因此研究双线隧道施盾构法对地表沉降的影响以及对隧道地表沉降预测则至关重要。本文是以合肥地铁二号线、三号线工程为研究背景,根据现场实际监测数据和有限元软件Midas/GTS/NX模拟相结合,分析了双线隧道盾构法施工引起的地表沉降以及Peck参数取值问题,主要研究工作如下:(1)首先简要介绍了目前国内外针对双线隧道盾构法施工引起的地表沉降的研究方法和结果,然后对双线隧道开挖沉降机理以及引起地表沉降影响因素进行了分析研究。(2)介绍了目前国内外研究者关于双线隧道地表沉降的诸多计算方法,以合肥地铁2号线土建03标铜陵路站--东二环路站、东二环路站--和县路站、土建06标望江西路站-高河东路站、07标潜山路站-史河路站区间、08标清溪路-四里河路区间五个工程监测数据为依据,并从著名的Peck公式出发,对Peck公式进行转换,进行了拟合以及分析,验证Peck公式的适用性,并对沉降槽宽度系数(K)以及地层损失率进行了计算,以此进行了地表沉降的预估,验证了Peck的适用性。(3)利用Midas/GTS/NX有限元软件对金寨路站-宿州路站站区间的隧道施工进行了模拟,并利用监测数据、数值模拟结果、修正后的Peck预估值进行对比分析,验证了模型的合理性,同时在此基础上针对于双线隧道施工不同中心间距、盾构开挖的方式、不同掌子面距离施工、地层覆土深度引起地表沉降的进行了模拟,同时分析了在双线隧道引起地表沉降的诸多因素下Peck参数的变化规律及取值。(4)地表沉降的预测不是最终的目标,将预测结果进行反馈于施工和设计后如何去控制地表沉降才是整个施工中最重要的,本文最后依据上述影响因素对地表沉降的变化规律提出了相应的控制措施。本文通过对合肥市地铁二号线、三号线部分区间监测数据进行处理分析,验证了Peck的适用性,对其Peck参数进行了计算预测以此可预算地表沉降;其次对双线隧道开挖模拟,对影响地表沉降的因素进行了分析,得出了双线隧道地表沉降规律,同时针对于Peck参数取值问题进行了探讨,并对于双线隧道施工时地表沉降控制提出了控制措施,对于合肥地区双线隧道施工引起的地表沉降值的预估和对施工引起的地表沉降的防治具有指导作用。

关键词：双线隧道数值模拟中心间距地表沉降

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双线隧道暗挖施工技术及其数值模拟分析

地下空间 2002年第4期22卷 285-289,305页

作者：丁春林王春河同济大学铁建系上海200331 中铁十四工程局济南250000

某市轨道交通三号线某区间双线隧道 ,隧道断面大 ,埋深浅 ,岩性差 ,且隧道顶部离3 0号、3 1号楼桩基很近。针对上述特点 ,提出用CRD工法加辅助工法施工 ,并采用弹塑性有限单元法对该工法按施工步骤进行分步模拟计算 ,为施工设计提供依据。

关键词：地铁双线隧道 CRD工法数值计算