盾构近距离下穿引起已建地铁隧道纵向变形理论研究
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专业知识分享版使命:加速中国职业化进程摘 要:针对某盾构隧道下穿既有地铁暗挖隧道的施工力学行为进行了三维有限元数值模拟分析。
研究结果表明: 在盾构推进至距既有隧道边缘3 m 前,隧道会发生隆起,且在此位置时隆起量最大,之后开始沉降,在盾构将要穿出既有隧道时,沉降增量最大; 隆起量随盾构推力和既有隧道刚度增大而增大,而沉降量与之相反; 盾构下穿时,既有隧道结构横截面上会产生扭转,扭转角的大小随盾构推力增大而增大,随既有隧道刚度增大而减小。
为确保下穿过程上方隧道的结构安全和列车的正常运行,在距既有隧道边缘 3 m 时采取措施控制盾构推力和提高既有隧道周围土体的强度非常有效。
关键词:隧道 盾构 下穿 数值模拟 竖向位移 横向扭转随着城市地下轨道交通的发展,下穿既有线路的情况时有发生。
由于新线穿越既有线不可避免地会引起既有隧道结构产生附加应力和沉降,而地铁运营又对既有线的轨道变形有非常严格的控制标准,依据《上海市地铁沿线建筑施工保护地铁技术管理暂行规定》,运营隧道结构水平和沉降最大位移应 < 20 mm;根据《铁路线路维修规定》,轨道纵向每 10 m 的沉降差应 < 4 mm 。
因此这类下穿工程对既有地铁的安全形成了严峻的考验。
分析盾构下穿既有隧道的力学行为是非常必要的。
姜忻良、赵志明等[1]用理论推导的方法,提出隧道开挖时,上覆土在不同深度处的沉降计算公式; 汪洋、何川等[2]利用模型试验和数值分析的方法,并考虑了隧道纵向和横向刚度的折减得到围岩、净距、推力对上覆隧道的位移和附加应力的分布规律; 文献[3-5]利用三维数值模拟的方法提出下穿盾构的推进与上方近接隧道结构位移的关系; 陈越峰、张庆贺等[6]通过数值模拟及实测数据的反馈,找出了上覆隧道的沉降规律; 张海波、殷宗泽等[7]运用三维数值模拟的方法得出上、下隧道间的距离和相对位置对彼此的影响。
本文以某盾构隧道下穿既有暗挖隧道工程为背景,采用有限元软件建立三维数值分析模型对盾构下穿既有隧道全过程进行动态模拟。
盾构近距离多次下穿对既有隧道变形的影响马健;李凤涛;袁飞飞;赵宇【摘要】通过对杭州地铁4号线2次近距离下穿地铁1号线施工过程沉降监测数据的分析,探讨盾构施工对既有隧道变形的影响规律.结果表明:既有隧道变形与盾构掘进的相对位置密切相关;盾构小角度穿越时对既有隧道沉降影响较大;多次穿越同一既有隧道时,不仅要加强对既有隧道的监测,同时也要对新建隧道进行变形监测,以便及时调整土舱土压力、注浆量等施工参数,防止既有隧道产生过大变形.%To unveil the influence of shield construction on adjacent tunnels,the paper analyzed the data collected in the monitoring and measuring of No. 1 Metro Line in Hangzhou amid the construction of No. 4 Metro line,which passes under the former twice with small spacing apart. The results showed that the deformation of existing tunnel was closely linked to its relative location to the shield operation,or to be more specific if the operation was carried out by a small angle to the existing line,the settlement induced may increase by a large margin. In case of multiple under passing,monitoring shall be tightened up for both existing tunnel and the ongoing construction,so as to better handle the earth pressure and the grouting volume in avoidance to over-deformation.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】5页(P64-67,71)【关键词】盾构下穿;既有隧道;掘进参数;隧道监测;变形【作者】马健;李凤涛;袁飞飞;赵宇【作者单位】上海岩土工程勘察设计研究院有限公司,上海 200083;铁道第三勘察设计研究院集团有限公司,天津 300142;浙江大学滨海与城市岩土工程研究中心,浙江杭州 310058;浙江大学防灾工程研究所,浙江杭州 310058【正文语种】中文【中图分类】U455.43城市隧道施工不仅会引起地层沉降和变形,也会引起近旁的地铁隧道不均匀沉降、开裂,甚至破坏,从而可能引发列车出轨等严重事故[1-3]。
超大直径盾构下穿施工引起既有地铁隧道变形分析及控制要点周群;邵华;李家平
【期刊名称】《城市轨道交通研究》
【年(卷),期】2024(27)S01
【摘要】[目的]随着城市地下空间利用率不断提高,新建隧道穿越施工对既有隧道的扰动不可避免。
上海市北横通道超大直径盾构近距离下穿上海轨道交通11号线工程项目情况较为复杂,需针对性分析对既有隧道变形的影响。
[方法]基于上海轨道交通11号线上下行线隧道的实时监测数据,分析了北横通道超大直径盾构下穿隧道影响区域时,11号线上下行线隧道垂直位移情况;提出了下穿施工期间控制既有地铁隧道变形的技术要点。
[结果及结论]盾构下穿施工对既有地铁隧道垂直位移影响主要发生在正投影区域,且垂直位移曲线呈现“火山口状”;在正常下穿施工阶段上方既有地铁隧道表现为上抬,而在管片拼装阶段则表现为下沉。
应基于“少扰动、小扰动”的原则采取控制既有地铁隧道变形的技术措施。
【总页数】5页(P79-83)
【作者】周群;邵华;李家平
【作者单位】上海地铁维护保障有限公司;上海地铁监护管理有限公司;上海岩土与地下空间综合测试工程技术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】U456.3
【相关文献】
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