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砂卵石地层盾构施工滞后沉降形成的细观研究

地下空间与工程学报 2015年第1期11卷 171-177,265页

作者：江英超方勇何川王俊西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031

成都地铁区间盾构隧道所处地层主要为典型富水砂卵石地层,盾构施工引起的地层损失在地下水、地面荷载等影响下很容易形成滞后沉降,导致地表发生塌陷。针对成都地铁1号线一期工程建设经验,总结了砂卵石地层滞后沉降形成的原因,同时,采用... 详细信息

成都地铁区间盾构隧道所处地层主要为典型富水砂卵石地层,盾构施工引起的地层损失在地下水、地面荷载等影响下很容易形成滞后沉降,导致地表发生塌陷。针对成都地铁1号线一期工程建设经验,总结了砂卵石地层滞后沉降形成的原因,同时,采用颗粒分析软件PFC2D,从细观层面对砂卵石地层中滞后沉降的发展形成过程进行模拟,分析隧道埋深、地层空洞位置等因素对滞后沉降的影响。研究表明,砂卵石地层的特殊工程地质性质是滞后沉降形成的根本原因,盾构施工工艺是关键影响因素。细观研究表明,地层损失导致在隧道两侧上方约45°方向出现两条破碎带,形成三角形的松散区域,洞周地层应力发生显著变化。隧道埋深直接影响滞后沉降是否发生,地层空洞方位对滞后沉降的发生区域有重要影响。

关键词：盾构施工砂卵石地层滞后沉降颗粒离散元

探地雷达方法在成都地铁2号线盾构施工滞后沉降监测中的应用研究

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探地雷达方法在成都地铁2号线盾构施工滞后沉降监测中的应用研究

作者：许周西南交通大学

学位级别：硕士

近年来,我国国民经济持续稳定向前发展,特别是在基础设施建设方面取得了重大成就。随着科学技术的发展和人们对于工作效率的要求,城市地铁已经成为我们日常生活不可或缺的一部分。在城市地铁中采用盾构方法进行施工,已有百余年的历史... 详细信息

近年来,我国国民经济持续稳定向前发展,特别是在基础设施建设方面取得了重大成就。随着科学技术的发展和人们对于工作效率的要求,城市地铁已经成为我们日常生活不可或缺的一部分。在城市地铁中采用盾构方法进行施工,已有百余年的历史。特别是近十年来,随着盾构机的施工工艺的改进,尤其切削刀盘及其他附属设备的改进,盾构设备和岩石隧道掘进机的结合,在破碎及软弱岩层的隧道掘进也能用盾构方法进行施工。与其他工程项目相比,城市地铁具有复杂性、隐蔽性和不确定性等突出特点,而且施工过程中要求对地表设施产生的影响尽可能的小,加之勘查手段不足等各方面的限制,我们就不能详细掌握项目区域中的工程地质问题。在这种情况下,即使盾构施工技术如何改进,由于施工技术特点以及周围工程地质条件的约束,盾构方法在城市地铁中施工引起的地层扰动,是不可能完全消除的。特别是在成都的富水砂卵石地层中采用盾构法进行施工,这在国内外的工程实例中尚属首次。在这种情况下,国内外工程界尚缺少在富水砂卵石地层中进行地铁盾构施工的相关经验。在成都地铁盾构施工中,滞后沉降问题显得尤为棘手。滞后沉降最直接的表现,就是引起致地表塌陷,造成较大的经济损失及不良的社会影响。在实际施工中发现,探地雷达的应用能够较为准确高效解决这一难题。运用探地雷达技术,探明隧道内的地质情况,掌握围岩变化以及不密实带和空洞的发展情况,并根据随时变化的围岩情况及时调整各类支护参数,才能在隧道施工中有效避免滞后沉降带来的各种安全隐患,达到安全施工和快速施工的目的,保障公民财产安全。

关键词：探地雷达高频电磁波富水砂卵石地层滞后沉降

成都地铁盾构滞后沉降的探地雷达波场数值模拟研究

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成都地铁盾构滞后沉降的探地雷达波场数值模拟研究

作者：汪文强西南交通大学

学位级别：硕士

随着城市地铁不断修建,由修建产生的众多地表塌陷问题也越来越严重。在监测地表沉降问题上,可以使用探地雷达作为探测手段,具有很好的效果。成都地铁地表具有特殊地质背景,地表下伏的是富水的砂卵石地层。成都地铁施工全部采用盾构施工... 详细信息

随着城市地铁不断修建,由修建产生的众多地表塌陷问题也越来越严重。在监测地表沉降问题上,可以使用探地雷达作为探测手段,具有很好的效果。成都地铁地表具有特殊地质背景,地表下伏的是富水的砂卵石地层。成都地铁施工全部采用盾构施工法,该施工方法施工时,会引起地面机械振动、地下土与砂石流失等,很容易产生地表沉陷。从成都地铁1号线探地雷达探测资料来看,成都地铁地表所产生的地面沉陷并不是瞬时的即时沉陷,而是具有一定的“滞后性”。这种特殊的滞后沉降很难确定沉降时间,因此具备很大的不可预见性,给预防治理工作带来不便。时域有限差分法(Finite-Domain Finite-Time Method, FDTD)作为一种成熟的电磁数值计算方法,具有精度高,计算准确等特点。本论文从成都地铁特殊地质背景出发,建立了以空隙率、空隙大小和空隙流体介质为表征的三个数值模型来模拟成都地铁地下介质不密实带特征,运用FDTD法对其进行数值模拟,并通过MATLAB绘图显示、直达波去除和色标值统一等处理,分析对比各组模型探地雷达波场结果,得到了不同参数下的探地雷达波场响应特征。由于成都地铁地表沉降具有明显的滞后性,对其监测具有时长性。通过建立成都地铁2号线滞后沉降的监测方案,运用探地雷达进行滞后沉降探测。结合探地雷达数值模拟,分析对比四期雷达监测结果,得出成都地铁滞后沉降变化规律,为地铁滞后沉降防治提供理论基础和解决方案。

关键词：探地雷达成都地铁 FDTD 数值模拟滞后沉降

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盾构施工滞后沉降分析及防控措施

低温建筑技术 2023年第4期45卷 95-98,103页

作者：卢云龙徐诗蒙戴正彬汤国毅江苏省地质矿产局第一地质大队南京210041 江苏南京地质工程勘察院南京210041 镇江市建设工程管理处江苏镇江212000

成都为富水砂卵石地层,盾构在此地层施工时极易因超挖和扰动形成空洞。砂卵石地层骨架效应较好,在一定时间内可自稳,但在地面荷载等其他诱导因素作用下,空洞逐步延伸至地表造成地表塌陷,表现出的滞后性,施工风险和隐患极大。结合成都地... 详细信息

成都为富水砂卵石地层,盾构在此地层施工时极易因超挖和扰动形成空洞。砂卵石地层骨架效应较好,在一定时间内可自稳,但在地面荷载等其他诱导因素作用下,空洞逐步延伸至地表造成地表塌陷,表现出的滞后性,施工风险和隐患极大。结合成都地铁3号线一期某隧道区间工程实践,通过相关地表沉降数据与现场巡视结果对比综合分析表明,富水砂卵石地层沉降表现出滞后性;滞后沉降具有突发性、随机性和隐蔽性的特征;滞后沉降预警采用沉降监控结合现场巡视的方法具有良好的效果。

关键词：富水砂卵石地层骨架效应隧道区间工程滞后沉降

成都富水砂卵石地层盾构施工滞后沉降防控措施探讨

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隧道建设 2010年第3期30卷 317-319,335页

作者：罗松张浩然成都地铁有限责任公司建设事业部土建技术室成都610031 中铁隧道集团有限公司科学技术研究所河南洛阳471009

在成都富水砂卵石地层中采用盾构法施工尚属首次,为探讨解决盾构施工造成地层的滞后沉降引起的地表塌陷问题,通过对产生滞后沉降的原因进行分析,并结合工程施工经验,提出砂卵石地层滞后沉降的预防控制措施。工程实践证明:只要对滞后沉... 详细信息

在成都富水砂卵石地层中采用盾构法施工尚属首次,为探讨解决盾构施工造成地层的滞后沉降引起的地表塌陷问题,通过对产生滞后沉降的原因进行分析,并结合工程施工经验,提出砂卵石地层滞后沉降的预防控制措施。工程实践证明:只要对滞后沉降给予足够认识和充分重视,并采取恰当措施,滞后沉降引起地表塌陷是完全能够减少甚至避免的。

关键词：富水砂卵石地层盾构施工滞后沉降防控措施

富水砂卵石地层土压平衡盾构施工滞后沉降分析及预防控制措施

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长春工程学院学报（自然科学版） 2011年第1期12卷 28-30页

作者：宋立德中铁十三局集团有限公司深圳518083

成都地铁富水砂卵石地层采用土压平衡盾构法施工时,存在着比较特殊的滞后沉降现象。结合成都地铁施工的实践经验,分析了富水砂卵石地层施工滞后沉降的产生机理,研究并总结了预防控制滞后沉降的措施,为国内类似工程滞后沉降的预防控制进... 详细信息

成都地铁富水砂卵石地层采用土压平衡盾构法施工时,存在着比较特殊的滞后沉降现象。结合成都地铁施工的实践经验,分析了富水砂卵石地层施工滞后沉降的产生机理,研究并总结了预防控制滞后沉降的措施,为国内类似工程滞后沉降的预防控制进行了初步的探索。

关键词：富水砂卵石地层土压平衡盾构施工滞后沉降

盾构穿越富水漂卵石地层滞后沉降控制技术研究

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铁道建筑技术 2021年第S1期 231-233页

作者：李宏达中铁十六局集团地铁工程有限公司北京100023

富水漂卵石地层卵石堆积、地层松散,易发生滞后沉降,最终形成地面贯穿塌孔。为解决富水漂卵石地层盾构掘进后的滞后沉降问题,本文依托成都地铁6号线2标区间项目,对滞后沉降形成原因进行分析总结,提出“地表预注浆+跟踪回填注浆”综合加... 详细信息

富水漂卵石地层卵石堆积、地层松散,易发生滞后沉降,最终形成地面贯穿塌孔。为解决富水漂卵石地层盾构掘进后的滞后沉降问题,本文依托成都地铁6号线2标区间项目,对滞后沉降形成原因进行分析总结,提出“地表预注浆+跟踪回填注浆”综合加固措施,即采用“素桩+袖阀管注浆+地表回填注浆”施工工艺,使地表沉降有效控制在2 mm以内,减小了施工风险。

关键词：漂卵石地层滞后沉降地表回填注浆加固

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超高层建筑施工过程沉降特征分析

测绘科学 2017年第7期42卷 172-177页

作者：袁长丰刘颖李聪明王臣青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033 包头市测绘院内蒙古包头014030

针对监测超高层建筑沉降指导建筑施工的问题,从荷载、沉降和时间3者之间关系曲线出发,分析了某超高层建筑施工过程中4年的沉降监测数据,得到了该超高层建筑的沉降特征,并对转化层沉降在施工过程中沉降贡献率和滞后的剩余沉降进行了分析... 详细信息

针对监测超高层建筑沉降指导建筑施工的问题,从荷载、沉降和时间3者之间关系曲线出发,分析了某超高层建筑施工过程中4年的沉降监测数据,得到了该超高层建筑的沉降特征,并对转化层沉降在施工过程中沉降贡献率和滞后的剩余沉降进行了分析。结果表明:超高层建筑沉降的增加与时间、荷载呈非线性关系;沉降曲线可分为"凸""凹""直线"3个阶段;转换层沉降是沉降曲线由"凸"型转变为"凹"型的部分,要减慢转换层施工速度,让前期滞后荷载量的沉降得到释放;主体封顶后的滞后剩余沉降值和沉降稳定时间历程是评价建筑沉降稳定和安全性的主要因素。提出了沉降曲线的3个阶段,获得了各阶段沉降特征,构造了沉降曲线函数,为超高层建筑的安全施工提供了参考。

关键词：超高层建筑沉降转换层滞后沉降

砂卵石地层盾构隧道施工超挖土对地表沉降影响研究

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地基处理 2021年第6期3卷 496-501页

作者：张延杰云南省滇中引水工程有限公司云南昆明650204

为解决盾构超挖土缺少行之有效的理论支撑和数值模拟手段的问题,本文研究了超挖土和滞后沉降工况对盾构隧道施工沉降的影响规律。借助数值模拟方法,通过对扩大某一开挖环半径的方式来模拟盾构超挖施工,通过挖除不同埋深的土体单元来演... 详细信息

为解决盾构超挖土缺少行之有效的理论支撑和数值模拟手段的问题,本文研究了超挖土和滞后沉降工况对盾构隧道施工沉降的影响规律。借助数值模拟方法,通过对扩大某一开挖环半径的方式来模拟盾构超挖施工,通过挖除不同埋深的土体单元来演示盾构超挖引起的空洞往地表延伸的施工模拟过程。结果表明,当空洞发生在偏离隧道轴线的位置时,其空洞与地表间距对地表轴线位置沉降的影响规律不与间距的大小成正比例关系;给出了因盾构隧道在砂卵石地层中施工导致的地表瞬间塌陷时的空洞埋深与隧道顶部埋深的比值,并总结了盾构超挖时现场处置措施,可供类似工程参考。

关键词：砂卵石土盾构隧道超挖数值模拟瞬间塌落滞后沉降