地鐵隧道施工鄰近垂直于地鐵線路管線的變形影響規(guī)律研究

由于地鐵施工多位于市區(qū)比較繁華的地區(qū)，尤其是在地下管線復(fù)雜的城市中心地區(qū)，開(kāi)挖施工將對(duì)其周?chē)h(huán)境產(chǎn)生較大的影響。嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致地下管線因變形過(guò)大而破壞，甚至造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵首先是在施工前要能正確的預(yù)測(cè)管線的受力和變形，然后綜合考慮管線的使用功能、埋設(shè)年代、材質(zhì)構(gòu)造、接頭型式等諸因素，借助已有的控制標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管線的安全性作出評(píng)價(jià)。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,城市地鐵隨之出現(xiàn)了人們的生活當(dāng)中,城市地鐵的到來(lái)不僅在極大的程度上給人們的生活帶來(lái)了便捷,而且在一定的程度上推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。對(duì)于城市地鐵而言,隧道施工是其中非常關(guān)鍵的一部分。由于地鐵隧道施工具有一定的特殊性,所以地鐵在建設(shè)的過(guò)程中往往會(huì)與地下的各種管線進(jìn)行相互干擾,使得管線破損事故時(shí)常發(fā)生。因此,在城市地鐵隧道的實(shí)際施工當(dāng)中,如何做好管線的安全保護(hù)也就成為了目前鐵路工程重點(diǎn)研究的課題之一,本文將針對(duì)城市地鐵隧道施工對(duì)管線的影響進(jìn)行相關(guān)的闡述。

結(jié)合深圳地鐵大劇院—科學(xué)館區(qū)間隧道非降水施工對(duì)管線的影響問(wèn)題,闡明了該工程的施工方案,給出了管線安全性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上,首先利用土工離心模型試驗(yàn),模擬了隧道開(kāi)挖對(duì)管線的影響,然后,利用三維彈塑性有限元法模擬了隧道施工過(guò)程中管線的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。通過(guò)離心模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬分析、現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)的地表沉降值的對(duì)比分析可知,三者的數(shù)據(jù)基本吻合,論證了分析結(jié)果的合理性和可靠性,并對(duì)施工期間管線的安全性做出了評(píng)價(jià),為該工程順利實(shí)施提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)作用,并取得了一些有意義的成果。

文中對(duì)盾構(gòu)地鐵隧道下穿既有地鐵線路施工中，引起地層變形和位移的主要因素、引起地層位移的機(jī)理以及正常推進(jìn)時(shí)土體的變形狀況、盾構(gòu)施工時(shí)減小影響的施工措施進(jìn)行了分析。

以黃土地區(qū)地鐵隧道施工為背景,針對(duì)地下復(fù)雜管線的位移沉降進(jìn)行全面分析.通過(guò)對(duì)不同材質(zhì)的給水管、天然氣管和污水管的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、三維有限元分析以及安全性計(jì)算,結(jié)果表明管線材料對(duì)管線沉降影響較小,而管線周?chē)馏w環(huán)境對(duì)管線沉降有顯著影響.進(jìn)而總結(jié)隧道施工對(duì)不同材質(zhì)管線影響規(guī)律,為黃土地區(qū)地鐵隧道施工及類(lèi)似深基坑設(shè)計(jì)和施工提供重要的依據(jù).

地鐵施工一般都是大中城市繁華區(qū)域，地下管線錯(cuò)中復(fù)雜，施工過(guò)程中與管線的沖突在所難免，處置不當(dāng)可能會(huì)出現(xiàn)重大事故。對(duì)地鐵施工過(guò)程中地下管線的保護(hù)進(jìn)行深入探討，具有一定的參考性。

地鐵隧道施工對(duì)地下管線的影響

地鐵隧道施工對(duì)鄰近建筑物影響的研究 【摘要】本論文以地鐵隧道施工對(duì)鄰近建筑物影響研究的重要性為分析對(duì) 象，并根據(jù)地鐵隧道施工對(duì)鄰近建筑物的安全影響進(jìn)行了分析，結(jié)合該實(shí)際情況， 對(duì)地鐵隧道施工時(shí)建筑物風(fēng)險(xiǎn)控制措施進(jìn)行了探討。 【關(guān)鍵詞】地鐵隧道，鄰近建筑，影響 一、前言 隨著地鐵隧道施工水平的不斷提高，人們對(duì)電地鐵隧道施工對(duì)鄰近建筑物影 響的要求也越來(lái)越高?，F(xiàn)如今，施工的安全性還存在很多問(wèn)題，急需解決，因此， 我們要加強(qiáng)先進(jìn)理論與先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，不斷進(jìn)行地鐵隧道施工對(duì)鄰近建 筑物影響的研究，使地鐵隧道施工對(duì)周?chē)ㄖ锏挠绊懺絹?lái)越小。 二、地鐵隧道施工對(duì)鄰近建筑物影響研究的重要性 跟著國(guó)家城市化進(jìn)程腳步的加速，城市人口急劇脹大，城區(qū)土地資源變得非 常緊缺，開(kāi)發(fā)利用城市地下空間已成為城市現(xiàn)代化進(jìn)程中的必然趨勢(shì)。地鐵作為 地下空間開(kāi)發(fā)利用的重要一環(huán)，是處理城市道路交通疑問(wèn)的

以某框架結(jié)構(gòu)辦公樓為研究對(duì)象,將建筑物和開(kāi)洞地基看作一個(gè)有機(jī)的整體,按照結(jié)構(gòu)-土體-隧道共同作用進(jìn)行分析。利用有限元軟件ansys10.0建立三維非線性有限元模型,研究計(jì)算了盾構(gòu)法地鐵隧道穿越建筑物時(shí)對(duì)建筑物自身沉降和內(nèi)力的影響。分析結(jié)果表明,建筑物基礎(chǔ)的沉降主要發(fā)生在地鐵隧道穿越建筑物的區(qū)間段內(nèi);建筑物的橫向傾斜隨著盾構(gòu)的掘進(jìn)逐漸增大,而其縱向傾斜量最大值則出現(xiàn)在開(kāi)挖面在建筑物中線附近時(shí);在盾構(gòu)穿越建筑物的過(guò)程中柱子的等效應(yīng)力增幅可達(dá)20.1%;相對(duì)于彎矩而言,建筑物構(gòu)件的扭矩變化更為顯著;當(dāng)開(kāi)挖面越過(guò)建筑物20m時(shí)其變形和內(nèi)力均趨于穩(wěn)定。

考慮到在地鐵隧道附近進(jìn)行深基坑開(kāi)挖必然會(huì)改變隧道周邊地層應(yīng)力,從而導(dǎo)致隧道受力變化和變形,對(duì)地鐵隧道的使用功能和安全性產(chǎn)生影響,結(jié)合廣州的一個(gè)具體深基坑開(kāi)挖工程實(shí)例,根據(jù)開(kāi)挖工況與隧道監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析了影響隧道的主要因素,得出了一些對(duì)類(lèi)似工程有益結(jié)論。

首先介紹了地鐵線路設(shè)計(jì)中線路平面和線路縱斷面的基本概念及其設(shè)計(jì)的基本原理,接著介紹了地鐵信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中信號(hào)速度的定義和計(jì)算及其與地鐵線路的關(guān)系,旨在幫助信號(hào)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)和線路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)之間對(duì)列車(chē)運(yùn)行速度有更好的理解,使在地鐵設(shè)計(jì)初期能夠滿足充分發(fā)揮地鐵所承擔(dān)的大運(yùn)量、高密度的運(yùn)輸任務(wù),更好的為現(xiàn)代社會(huì)服務(wù)。

隨著我國(guó)綜合實(shí)力的不斷提高,對(duì)地鐵隧道建設(shè)也越來(lái)越重視。地鐵隧道能夠最大程度上緩解城市中道路使用緊張的問(wèn)題,因而越來(lái)越多的城市都已修建或著手修建地鐵隧道。本文通過(guò)地鐵隧道暗挖施工過(guò)程中對(duì)既有管線受到的變形影響規(guī)律和工程應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討,總結(jié)歸納出了既有管線受到地鐵隧道暗挖施工的具體控制策略,以供相關(guān)人員參考或采納。

為了研究礦山法隧道注漿效果對(duì)圍巖安全變形的影響程度,了解注漿在富水段所應(yīng)起到的止水、加固作用,并分析注漿手段、注漿參數(shù)和工藝水平等因素對(duì)注漿效果的好壞所起到的影響,現(xiàn)以地鐵2號(hào)線的一段復(fù)雜地質(zhì)段隧道施工過(guò)程為研究背景,采用數(shù)值方法模擬隧道圍巖加固不同效果,結(jié)合實(shí)際開(kāi)挖過(guò)程,分析不同加固效果下沉降的差異,并對(duì)控制沉降的手段進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果顯示在易發(fā)生流漿的富水軟弱圍巖段使用雙液漿和嚴(yán)格把控注漿工藝管理水平產(chǎn)生良好作用,以數(shù)值計(jì)算和實(shí)際開(kāi)挖效果能夠得到這樣的結(jié)論:采用合適的注漿手段和嚴(yán)格的管理制度能夠在開(kāi)挖過(guò)程中控制水土流失并達(dá)到最佳的加固效果。

指出了在軟土地層中進(jìn)行地鐵隧道施工必然會(huì)出現(xiàn)地表沉降,對(duì)現(xiàn)有地下線管產(chǎn)生影響.針對(duì)建設(shè)效應(yīng)與流固耦合效應(yīng)進(jìn)行了深入分析,并且在線管規(guī)定的安全控制范圍之中,借助flac工具創(chuàng)建了科學(xué)的數(shù)據(jù)模型,通過(guò)對(duì)比結(jié)果可看出,對(duì)地層固結(jié)沉降變形起到最大作用的是非降水施工法,某市軌道交通1號(hào)線通過(guò)使用此方法,確保了煤氣線管在施工期間的安全和正常使用.

為減小軟土地層地鐵隧道施工引起的地表沉降對(duì)地下管線的影響,考慮流固耦合效應(yīng)和施工效應(yīng)的綜合作用,根據(jù)管線允許的安全控制標(biāo)準(zhǔn),采用flac3d建立的數(shù)值模型,對(duì)降水、動(dòng)態(tài)降水和非降水3種施工方法進(jìn)行了對(duì)比研究.結(jié)果表明,非降水施工法是控制地層固結(jié)沉降最有效的施工方法.深圳地鐵1號(hào)線采用該施工方法,保證了煤氣管線在施工期間安全使用.

運(yùn)用flac-3d軟件建立三維數(shù)值分析模型,分析計(jì)算基坑開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)相鄰地鐵盾構(gòu)隧道變形的影響。計(jì)算結(jié)果表明:基坑開(kāi)挖過(guò)程中和開(kāi)挖完成后,隧道變形未超過(guò)變形控制標(biāo)準(zhǔn)?；邮┕し桨负凸に嚭侠怼?/p>

地鐵的修建能夠加快城市化的進(jìn)程，然而地鐵是利用地下空間來(lái)發(fā)揮其應(yīng)有的功能，所以會(huì)給地表變形產(chǎn)生一定影響。無(wú)限發(fā)揮地下空間加快人類(lèi)的發(fā)展無(wú)疑是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，但是由此帶來(lái)的一系列的負(fù)面影響也應(yīng)該引起有關(guān)部門(mén)的注意，所以，在地鐵隧道施工過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)地鐵施工時(shí)給周邊造成影響的控制，才能更好的改善人們的生活水平。

北京地鐵10號(hào)線雙井站—?jiǎng)潘烧緟^(qū)間左線在k23+370附近下穿永3樓,下穿長(zhǎng)度12m左右,然后從16層居民樓側(cè)下方穿過(guò)(樓房與結(jié)構(gòu)外皮最近水平距離僅2.935m)。采用原設(shè)計(jì)方案施工,監(jiān)測(cè)結(jié)果及理論分析表明建筑物不均勻沉降將超過(guò)允許值。采用優(yōu)化后的設(shè)計(jì)參數(shù)保證了建筑物的安全,為工程順利建設(shè)提供技術(shù)支持,并對(duì)以后類(lèi)似環(huán)境條件下工程積累經(jīng)驗(yàn)。

1 地鐵施工影響鄰近管線的 研究現(xiàn)狀與展望 摘要:從地下管線初始應(yīng)力、接口模擬、失效模式、管 土相互作用、控制標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)估簡(jiǎn)化算法、離心模型試驗(yàn)以及 有限元數(shù)值分析等方面,綜述了國(guó)內(nèi)外隧道施工對(duì)地下管 線影響的已有研究成果。開(kāi)挖引起周?chē)貙拥牟町惓两?是導(dǎo)致管線功能喪失的主要原因,主要表現(xiàn)形式為縱向彎矩 引起的橫向斷裂和非剛性連接的管線接頭張開(kāi)等。影響管線 變形的主要因素包括管線與隧道的相對(duì)位臵、管線的彎曲剛 度和土體的強(qiáng)度。管線的控制標(biāo)準(zhǔn)可以從地層移動(dòng)、管線接 頭轉(zhuǎn)角與脫開(kāi)以及管線應(yīng)變等方面考慮制定。對(duì)此類(lèi)問(wèn)題 的分析,常用的彈性地基梁法與工程類(lèi)比法都是基于經(jīng)驗(yàn)的 預(yù)測(cè)方法,沒(méi)有考慮管道腐蝕引起的安全性下降,僅是采用 較嚴(yán)格的變形控制標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)在腐蝕管道評(píng)定的基礎(chǔ)上合理制 定變形控制標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合開(kāi)挖引起地層移動(dòng)與管土相互作用以 及管材強(qiáng)度與變形特性的

隨著地鐵建設(shè)的快速發(fā)展,盾構(gòu)下穿既有運(yùn)營(yíng)地鐵技術(shù)廣泛應(yīng)用,確保既有線路正常運(yùn)營(yíng)以及盾構(gòu)安全順利穿越變得尤為重要.本文結(jié)合深圳地鐵9號(hào)線西延線科技城站～紅樹(shù)灣站區(qū)間盾構(gòu)下穿既有運(yùn)營(yíng)線路2號(hào)線的成功經(jīng)驗(yàn),對(duì)盾構(gòu)施工過(guò)程中的控制措施進(jìn)行探討分析.

隨著城市化的不斷推進(jìn),地鐵隧道覆蓋面越來(lái)越廣,線路更加錯(cuò)綜復(fù)雜,其鄰近的施工活動(dòng)也愈發(fā)頻繁。為了保證已運(yùn)營(yíng)地鐵隧道的安全,工程上大多采用自動(dòng)化或人工的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)。文中以杭州市某道路工程上穿地鐵盾構(gòu)隧道工程為例,采用人工設(shè)站自動(dòng)測(cè)量測(cè)點(diǎn)的地鐵保護(hù)監(jiān)測(cè)方法,發(fā)現(xiàn)地鐵隧道由于道路的施工存在一定程度的變形,最大沉降量達(dá)到2.2mm,且隧道內(nèi)部螺栓孔處發(fā)現(xiàn)少量濕漬。結(jié)果表明,該監(jiān)測(cè)方法可在保障地鐵運(yùn)營(yíng)安全的基礎(chǔ)上判斷出地鐵隧道變形情況,滿足地鐵監(jiān)測(cè)保護(hù)的需要,又能降低監(jiān)測(cè)成本,可為今后類(lèi)似的工程提供經(jīng)驗(yàn)和參考。

北京地鐵線路圖2012