摘要：为研究盾构近距离下穿对既有隧道管片环向内力的影响,综合考虑盾构正面附加推力、侧摩阻力、盾尾附加注浆力及土体损失4个因素在水平及竖直方向上产生的附加应力,提出一种既有隧道在附加应力作用下的围压重分布模型,推导了既有隧道环向围压的计算公式,利用修正惯用法计算了相应围压作用下的衬砌内力。结合具体工程案例,研究了盾构下穿前后既有隧道的环向围压、弯矩、轴力及剪力的变化,分析了下穿盾构埋深、盾构掘进位置及研究断面变化对环向围压的影响规律。研究结果表明:盾构下穿会引起既有隧道环向围压、弯矩、剪力和轴力减小;随着盾构埋深增加,既有隧道受到的附加围压及弯矩的影响逐渐减弱,且减小速度逐渐放缓;在穿越过程中,既有隧道受到的影响先增大、后减小,且在隧道上下拱顶位置的附加围压及弯矩变化较大;当既有隧道上的断面逐渐远离穿越中心点时,环向附加围压的分布模式由"竖椭圆分布"逐渐变为"横椭圆分布"。

摘要：阐述了测量机器人实时自动化监测系统的组成、结构及关键技术,利用该系统进行盾构下穿期间既有隧道的实时风险控制。结果表明,盾构下穿过程中所有风险控制值都在预警值之内,控制效果良好,但隧道断面结构存在显著拉伸与压缩变形,为保证隧道结构安全,给出了有益的风险控制建议。测量机器人实时监测系统满足盾构下穿既有隧道风险控制的要求,且具有获取结构变形信息全面、精度高、安装简便、可重复利用等优点。

摘要：研究目的:随着城市地铁的快速发展,盾构机在下穿楼房过程中需对侵入隧道的桩基进行切除,减少盾构掘进施工对所下穿楼房安全的影响,因此对建筑物基础沉降与变形控制进行研究显得尤为重要。本文以某煤厂宿舍下部盾构施工为研究对象,探究隧道盾构穿越时的结构安全,基于现场实际施工条件,研究优化主动托换技术。通过设计"一梁托多柱"的主动托换体系,并集成静力水准测量技术和PLC位移自动控制技术,开发沉降监测和自动调控系统,分析地基处理和托换桩组合工作效应。研究结论:(1)盾构下穿对建筑物造成扰动,影响原有的支护稳定,致使地下隧道下部工程结构受到破坏;(2)采用主动托换优化技术可以解决施工中的稳定问题;(3)运用PLC系统可以有效的对沉降变形进行监测;(4)通过后期监测结构可知,沉降量控制在合理范围以内,满足施工要求;(5)本研究成果可为具有相同施工条件的工程施工提供参考。

摘要：针对新建盾构下穿高速铁路隧道变形控制难的问题,以石家庄地铁4、5号线以及北京地铁8号线等3个典型的穿越高铁工程为依托,研究下穿高铁隧道沉降变形控制标准.首先,利用有限元软件Midas GTS NX构建精细化的无砟轨道-隧道三维有限元模型,计算盾构下穿整体现浇隧道、盾构法隧道及U型槽段引起的不同沉降工况下的结构内力值,得出满足裂缝宽度限值的结构允许变形值,并且计算了满足规范限值要求的CRTSⅡ型和CRTSⅢ型轨道结构的允许变形值.然后,利用Abaqus软件构建车轨耦合动力模型,计算不同列车速度和沉降工况下车辆的安全性和舒适性指标,得出轨道高低不平顺允许值.最后,汇总各结构的允许变形值,给出结构沉降变形控制标准.研究结果表明:从结构裂缝宽度限值、轨道10 m弦长高低偏差限值和动力学最敏感指标限值方面计算的既有结构允许变形值能够作为盾构下穿高铁隧道沉降变形的控制标准,可作为现行规范的支撑与补充.研究成果可为类似风险大、要求较严的高速铁路穿越工程项目提供隧道及轨道变形控制值参考.

摘要：在盾构隧道的掘进过程中遇到桩基础时需要截除对盾构穿越施工有影响的桩基,评价截桩效应对周边基础和建筑物的影响至关重要。以南京地铁7号线下穿福建路桥桩基加固项目为例,利用有限元方法分析了盾构穿越截桩对周边地层、桩基-盖梁体系的影响,并讨论截桩深度、土体加固以及盾构穿越方式3个因素对桩基轴向应力的影响规律。研究结果表明:盾构截桩及土体开挖会引起隧道上部土体沉降、下部土体回弹,从而导致残桩相邻桩基的负摩阻分布,残桩附近盖梁受力出现反转现象,即上缘受压、下缘受拉;而土仓压力会导致残桩周边桩基内侧受压、外侧受拉现象,因此,盾构穿越过程中桩基受力须进行重新校核;盾构截桩深度越浅,邻桩承受的荷载越多;地基加固使残桩承担的荷载越多,对桩周土体及邻桩的变形影响越小;截除两根桩会导致残桩桩顶轴向应力增大,但盖梁对相邻桩的刚度调节作用基本不变。本研究可为盾构下穿桩基工程设计与施工提供相关参考。

摘要：研究目的:为明确西安地铁5号线南稍门——文艺路区间隧道盾构下穿既有2号线施工过程中地表位移的规律,采用FLAC3D研究盾构下穿过程中地表沉降与地表水平位移的变化,对比不同工况下的地表沉降及水平位移,从而给出盾构施工的合理参数。研究结论:(1)盾构下穿施工的地表沉降曲线及水平位移均与普通盾构施工有着显著差异,处于既有隧道周围一定范围内土体的地表位移受既有隧道的影响,其沉降及水平位移曲线量值及形状均发生较大改变;(2)随着盾构施工参数(土仓压力与注浆压力)的增大,地表沉降量不断减小,当土仓压力超过0.18 MPa、注浆压力超过0.16 MPa后,调整施工参数已难对地表沉降起到显著效果,最终确定了0.18 MPa(土仓压力)、0.16 MPa(注浆压力)的施工参数建议值;(3)通过现场监测,地表沉降测线上最大沉降量均满足规范要求,表明施工参数建议值对地表沉降起到了较好的控制效果;(4)本研究成果可为其他地铁盾构下穿施工提供参考。

摘要：地铁盾构下穿既有高铁线路施工时会对既有地基产生扰动,引起地层不同程度的沉降、路基下沉、轨道结构变形等病害,不仅对隧道和周边环境的安全产生不利影响,严重的会造成既有铁路破坏,影响线路的正常运营,给乘客带来安全隐患。利用有限元软件ABAQUS建立了轨道-路基-下穿隧道有限元模型分析了盾构施工对既有线路轨道结构的影响,并结合高速铁路结构间的相互作用关系,基于车辆-轨道耦合动力学理论对盾构下穿引起的线路变形、轨道结构层间离缝与列车运行相互作用进行了分析。

摘要：针对城市地铁隧道下穿高速铁路的施工过程中,CFG桩复合路基对地层沉降的响应机理不明确、路基的沉降预测与控制理论缺乏的问题,依托郑州轨道交通8号线盾构区间下穿郑州东站咽喉区工程,提出CFG桩复合路基沉降预测方法 .基于地基加固理论,分析CFG桩对路基的加固效果,并通过物理模型试验,研究盾构隧道下穿对高速铁路CFG桩复合路基的影响规律.研究结果表明:CFG桩可以大幅提升路基压缩模量,盾构隧道下穿不会影响CFG桩复合路基的整体性,复合路基的变形规律符合Peck沉降曲线;CFG桩复合路基能够将地层的等效内摩擦角提高约50%,降低约23%的地层沉降量;盾构隧道下穿引起CFG桩复合路基的沉降量最大值为1.65 mm,在盾构隧道掌子面距离路基中线10 m时地层开始发生显著沉降变形,其中83.6%沉降量发生在盾构穿越阶段;盾构远离阶段,路基沉降量仍会继续增大,建议沉降监测持续到沉降稳定.研究结果可为盾构隧道下穿高速铁路CFG桩复合路基的沉降预测和加固处理提供参考.

摘要：为研究砂卵石地层盾构隧道下穿区间风井基坑对临近建筑结构及地表沉降的影响,结合成都地铁17号线区间风井盾构隧道下穿工程,构建三维数值模型。对风井基坑开挖、支护、盾构穿越风井的全过程施工阶段对临近建筑物的影响进行数值模拟研究,得到了不同施工阶段建筑物变形以及盾构下穿砂卵石地层的临近建筑物变形规律和地表沉降规律以及应力分布结果,发现基坑开挖后地表最大沉降并不是分布于基坑边缘,而是远离基坑边缘一定距离。同时超前模拟了盾构下穿风井过程中地表隆起与沉降的过程,以及对周边建筑的影响程度。通过数值模拟结果和现场实测结果构建地面沉降预测模型,利用Peck修正公式对地表变形进行了计算,结果表明沉降预测模型与埋深密切相关,建立起成都地区深厚砂卵石地层城市盾构下穿风井的地表沉降预测模型,可为类似砂卵石地层盾构施工提供参考。

摘要：针对砂卵石地层盾构下穿铁路路基工程,通过FLAC3D数值模拟,结合现场监测数据分析,对路基的变形规律进行研究,基于钢花管地层注浆实践,证明地层注浆加固对控制路基沉降的有效性。主要结论如下:1)列车运行速度越大、盾构埋深越小,路基沉降越大,但列车速度对路基沉降的影响远小于埋深。2)成都砂卵石地层地铁双线盾构常规净距(约7m)下穿铁路路基时,路基沉降与埋深、列车速度的近似关系为S=-26.54+0.85z-0.01v;由于盾构先后2次施工扰动,路基出现2次位移突降,位移沉降曲线呈台阶状,且二次扰动的地层反应灵敏度快于首次,施工过程应警惕二次扰动造成的位移超标。3)钢花管地层注浆作为一种可操作性强的地层加固方式,在成都砂卵石地区具有良好的加固效果,工程采用"跳孔、分段、多次、中低压"的钢花管注浆方式,路基沉降由11mm以上降低到7mm,保障了施工的顺利进行。