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盾构隧道对既有基坑影响的数值模拟

现代隧道技术 2018年第A2期55卷 843-849页

作者：卢卓魏焕卫山东建筑大学土木工程学院济南250014

当盾构隧道邻近既有基坑时,盾构隧道的变形会使基坑支护结构发生变形和内力变化。文章通过数值分析模拟既有基坑和盾构开挖过程,分析了不同水平间距及盾构隧道埋深对相邻既有基坑的影响。结果表明:盾构隧道变形产生挤土效应,挤土压力作... 详细信息

当盾构隧道邻近既有基坑时,盾构隧道的变形会使基坑支护结构发生变形和内力变化。文章通过数值分析模拟既有基坑和盾构开挖过程,分析了不同水平间距及盾构隧道埋深对相邻既有基坑的影响。结果表明:盾构隧道变形产生挤土效应,挤土压力作用在板桩上,是影响支护结构的主要原因;板桩支护的侧移和弯矩增量在水平间距增大时减小且趋于稳定,锚杆在水平间距近时轴力损失随水平间距后增加达到峰值后减小并最终趋于稳定;随埋置深度越深板桩下部位移越大;埋深对锚杆的轴力移影响不大。为寻求最优水平间距以确保基坑安全和盾构使用阶段安全提供理论依据。

关键词：盾构隧道既有基坑板桩支护结构挤土效应锚杆

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可回收支护体系在既有基坑改造中的应用研究

科学技术与工程 2017年第17期17卷 310-317页

作者：李亮亮张健贺鹏山东正元建设工程有限责任公司济南250100 山东大学岩土与结构工程研究中心济南250061

深基坑支护往往造成地下环境污染,为后期地下空间开发埋下隐患。支护结构的可回收技术可以较好的解决这一难题。依托某既有基坑工程的改建加固,采用可回收钢管桩、可回收锚索和冠梁等可回收技术将新老支护体系有机融合。充分利用现有支... 详细信息

深基坑支护往往造成地下环境污染,为后期地下空间开发埋下隐患。支护结构的可回收技术可以较好的解决这一难题。依托某既有基坑工程的改建加固,采用可回收钢管桩、可回收锚索和冠梁等可回收技术将新老支护体系有机融合。充分利用现有支护结构,基坑东侧、北侧对原有砌石挡墙采用四道腰梁+可回收锚索的支护方法;南侧和西侧拆除原有挡墙,垂直开挖,采用可回收钢管桩+可回收锚索+可回收钢冠梁的支护方案。根据基础施工进度,逐层回收锚索、冠梁和钢管桩,回收施工简单易行,回收率为97%~100%。通过对钢管桩深部位移、锚索内力和基坑的变形监测,结果表明支护方案是安全、合理的,而且成本降低20%~30%,节省了资源,很好的解决了支护结构对地下的污染问题。这一工程是可回收技术在既有基坑改造中的有益尝试,为基坑支护可回收技术的推广应用提供了借鉴。

关键词：既有基坑可回收支护体系可回收钢管桩可回收锚索

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盾构开挖对既有基坑的影响

盾构开挖对既有基坑的影响

作者：卢卓山东建筑大学

学位级别：硕士

盾构法施工是当前修建城市地铁隧道的重要方法之一,其对已建的建(构)筑物的影响,这也成为当今城市建设的必要研究内容和重要研究方向。本文对盾构开挖对邻近支护结构的研究有:理论计算分析法、室内模型试验法与有限元软件进行数值分析... 详细信息

盾构法施工是当前修建城市地铁隧道的重要方法之一,其对已建的建(构)筑物的影响,这也成为当今城市建设的必要研究内容和重要研究方向。本文对盾构开挖对邻近支护结构的研究有:理论计算分析法、室内模型试验法与有限元软件进行数值分析法等。经由附加应力计算公式求解盾构开挖的附加应力;以室内模型试验和数值模拟研究土体损失产生的地层位移对锚杆、土钉的影响。本文的研究工作主要包括:(1)通过理论计算的方法,以Mindlin解、Sagaseta解为基础,并推导得到盾构施工的附加应力与荷载的理论公式,对工程实例进行计算分析。分析作用在支护结构上的附加应力及支护结构的侧移规律、变化趋势、内力变化;指出最危险工况和最不利位置;得到水平间距和埋置深度变化时,附加应力及支护变化规律;取荷载增量最大值进行比较,实测与计算二者相差甚小,证明所得计算公式对实际工程分析可行。(2)通过室内试验和数值分析,分析土体损失对锚杆、土钉的影响。分析土钉轴力变化规律、板桩弯矩增量规律、土压力增量规律等,并结合数值模拟分析原因;分析不同土体损失量对既有支护结构的影响;不同隧道埋深对支护结构的影响;分析室内试验与数值分析产生差别的原因为:数值模拟是理想的,而室内试验,由于土体的夯实不均、开挖扰动、边界效应等,使得最终测得的板的弯矩增量值大于实测值,但二者规律相同,利用数值模拟软件进行实例分析可行。本文模型试验未按相似定律进行设计,只为验证规律。(3)利用理论分析算法和数值分析方法对工程实例进行分析。以桩锚支护工程为算例计算对比,得到理论分析计算的桩身侧移较实测要小,但规律相同;数值模拟得到的桩身侧移与实测值差别较大,但锚杆轴力和轴力损失量差别不大;将二者得到的侧移量进行加和后与实测值对比,在规律和数值上与实测数据接近;根据前文研究和分析提出针对实际工程的建议。

关键词：盾构开挖理论分析室内试验既有基坑地铁隧道

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地铁隧道对既有基坑近接施工影响

地铁隧道对既有基坑近接施工影响

作者：刘辉重庆交通大学

学位级别：硕士

近年来我国的轨道交通取得了很大的发展，区间隧道与车站基坑施工时，往往因时间效应上的不同，致使地铁隧道遇到边坡（切坡）上进洞或出洞时的问题，这一现象极易诱发基坑边坡或围岩失稳，危害施工安全。因此，对这一特殊工程环境下，... 详细信息

近年来我国的轨道交通取得了很大的发展，区间隧道与车站基坑施工时，往往因时间效应上的不同，致使地铁隧道遇到边坡（切坡）上进洞或出洞时的问题，这一现象极易诱发基坑边坡或围岩失稳，危害施工安全。因此，对这一特殊工程环境下，了解进出洞开挖方式下隧道围岩及基坑的力学特征及沉降特征，对解决近接基坑段围岩施工稳定性具有重要的意义。本文以重庆1号线鹅岭至两路口区间隧道与两路口车站基坑为工程背景。由于涉及到施工时效问题，隧道开挖是在基坑开挖后形成的边坡（切坡）上。为了寻找较为合理的进出洞开挖方法和支护方案（包括隧道支护方案和地层支护方案），以保障近接既有基坑区域洞口段的施工安全。应用三维有限元软件MIDAS/GTS分析软件，对不同工法进洞开挖方式的施工全过程进行三维数值模拟，分析各种工况下围岩和基坑边坡（切坡）的受力变形特点，并结合对现场的实际监测数据对比分析。具体研究内容如下：①通过阅读国内外相关文献对进出洞开挖方法、隧道支护及洞端围岩稳定性研究现状综述，以前人对洞口段边坡稳定性影响因素为理论指导，对实际工程地质条件下的洞口段进行力学行为分析提供依据。②研究进出洞开挖施工力学基本规律，分别建立了台阶法、全段面法和侧壁导坑法+支护开挖方法,进出洞开挖共六种工况的三维动态施工动态全过程弹塑性模型，分析不同工法下的拱顶、拱腰和拱脚围岩受力特征，锚杆支护的力学特性及拱顶、地表的沉降基本规律和基坑的受力特点及位移的基本规律。③依托鹅岭至两路口区间隧道近接既有基坑工程实例，对所处具体工程地质环境下建立三维模型分析，对近接基坑段施工全过程拱顶沉降、地表沉降及基坑位移进行分析，并将模型沉降分析结果与现场实际监测数据进行对比分析，得出相关结论。④寻求合理施工方案，在分析施工过程中的围岩、支护结构及基坑边坡（切坡）的力学特性及对比分析拱顶沉降、地表沉降及基坑位移特性的基础上，有针对性地提出了提高基坑近接段施工稳定的一些措施。

关键词：地铁隧道既有基坑数值模拟围岩稳定

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地铁盾构隧道侧穿既有基坑的加固措施研究

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2022年第7期 57-59页

作者：刘灼北京城建设计发展集团股份有限公司北京100045

伴随城市规划建设的持续开展,地铁项目工程逐渐增多,复杂性也日益突出,常会遇到盾构隧道需侧穿临近既有基坑等复杂施工情况,那么,为确保安全可靠地完成项目建设,就务必要对在盾构隧道侧穿临近既有基坑时做好加固措施,为既有基坑及整个... 详细信息

伴随城市规划建设的持续开展,地铁项目工程逐渐增多,复杂性也日益突出,常会遇到盾构隧道需侧穿临近既有基坑等复杂施工情况,那么,为确保安全可靠地完成项目建设,就务必要对在盾构隧道侧穿临近既有基坑时做好加固措施,为既有基坑及整个项目建设提供安全保障。本文主要结合某地铁项目工程实际案例,探讨当中地铁项目工程盾构隧道在侧穿临近既有基坑时可靠性加固措施,仅供业内参考。

关键词：地铁既有基坑隧道盾构侧穿加固措施

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紧邻既有基坑支护结构的超深基坑支护技术

天津建设科技 2017年第6期27卷 11-14页

作者：付效铎中建八局三公司天津分公司

某工程基坑开挖深度超过22.65 m,为一级基坑。在基坑支护及土方开挖阶段,受场外环境因素影响,调整了施工部署,将土方开挖方向由东向西改为由西向东,基坑内一道(钢管对撑+格构柱组合)内支撑+花管注浆支护改为半逆作局部钢管角撑+利用相... 详细信息

某工程基坑开挖深度超过22.65 m,为一级基坑。在基坑支护及土方开挖阶段,受场外环境因素影响,调整了施工部署,将土方开挖方向由东向西改为由西向东,基坑内一道(钢管对撑+格构柱组合)内支撑+花管注浆支护改为半逆作局部钢管角撑+利用相邻既有基坑支护设计锚索及支护桩对拉,形成稳定的结构体系,改善了开挖及出土条件,保证了基坑及周边环境的安全。

关键词：紧邻既有基坑锚索对拉支护

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地铁盾构下穿既有快速路基坑数值分析

科技通报 2022年第9期38卷 96-101页

作者：田敬尚潘一奇李习坤温辉李超浙江省地矿建设有限公司杭州310012 杭州浙科大科技有限公司杭州310016

以杭富城际铁路盾构下穿既有快速路基坑为研究背景,利用PLAXIS 3D研究了软硬复合地层盾构下穿既有快速路基坑施工过程,分析了既有快速路基坑的力学特性。研究表明:盾构掘进过程中,同步注浆使既有基坑底板发生向上、向盾构前进方向移动... 详细信息

以杭富城际铁路盾构下穿既有快速路基坑为研究背景,利用PLAXIS 3D研究了软硬复合地层盾构下穿既有快速路基坑施工过程,分析了既有快速路基坑的力学特性。研究表明:盾构掘进过程中,同步注浆使既有基坑底板发生向上、向盾构前进方向移动的趋势,隆起量随着盾构埋深的减小和盾构直径的增加而增大,同时地表沉降呈现先增加后减少最后稳定的趋势,隧道正上方的地面沉降最大,且一定范围内地表沉降随埋深增加而增大,由于盾构机施工位置较深,不同直径盾构施工对地面变形影响较小。

关键词：复合地层盾构下穿数值模拟既有基坑盾构埋深盾构直径

复杂填海地层相邻超大深基坑开挖相互影响稳定性分析

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公路工程 2022年第2期47卷 173-179页

作者：文仁学周子寒汪波刘锦超喻伟陈子全中铁南方投资集团有限公司广东深圳518000 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031

滨海大道改造工程下沉隧道基坑属临海超长、超宽深基坑工程,基坑地层为原填海形成,地质条件极差,沿基坑纵向近接多个超大在建基坑。利用现场地勘和设计资料建立双基坑三维数值模型,着重分析了滨海基坑分层开挖与旁侧近接基坑相互影响力... 详细信息

滨海大道改造工程下沉隧道基坑属临海超长、超宽深基坑工程,基坑地层为原填海形成,地质条件极差,沿基坑纵向近接多个超大在建基坑。利用现场地勘和设计资料建立双基坑三维数值模型,着重分析了滨海基坑分层开挖与旁侧近接基坑相互影响力学演变规律,并考虑双基坑间距、地连墙嵌固深度、开挖深度对双基坑形变影响规律。研究结果表明:受开挖卸荷的影响,旁侧近接基坑围护结构朝滨海基坑发生整体侧移;左侧近接基坑的存在导致滨海基坑近接侧壁侧移量加大,地连墙嵌固深度为0.5H对侧移控制效果较优;2个基坑间距小于浅基坑3H或2个基坑开挖深度一致时,地层位移量明显增大。

关键词：填海地层基坑变形既有基坑

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特殊场地强夯振动监测及隔振效果研究

地基处理 2023年第S2期5卷 84-90页

作者：秦劭杰戎晓宁张路银彭梦凯董炳寅大地巨人(广东)岩土工程有限公司广东广州510670 中国民航大学交通科学与工程学院天津300300

为了研究填土场地邻近基坑强夯时的隔振保护措施,采用有限元数值模型分析了4000 kN·m和6000 kN·m能级强夯作用下隔振沟保护的边坡振动加速度,数值模拟结果表明强夯引起的振动加速度峰值小于抗震设防烈度7度的0.1g要求。之后的现场试... 详细信息

为了研究填土场地邻近基坑强夯时的隔振保护措施,采用有限元数值模型分析了4000 kN·m和6000 kN·m能级强夯作用下隔振沟保护的边坡振动加速度,数值模拟结果表明强夯引起的振动加速度峰值小于抗震设防烈度7度的0.1g要求。之后的现场试验同样证明隔振沟具有良好的边坡隔振保护效果,确定隔振后安全距离可缩短至10~20 m,对隔振沟与振源不同距离的隔振效果试验表明距离越近隔振沟隔振效果越好。数值模拟与现场试验结果表明,采取隔振沟措施的强夯施工对邻近边坡的稳定性无影响,该研究可为今后强夯施工邻近基坑和道路、已建建筑物提供经验和参考。

关键词：高能级强夯深厚回填土振动监测隔振措施既有基坑