近距离叠交隧道盾构施工对老隧道影响的数值模拟

合集下载

盾构隧道施工过程地表变形的数值模拟计算

ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｎＳｕｒｆａｃｅＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎＤｕｒｉｎｇＳｈｉｅｌｄＴｕｎｎｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
２：ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ，Ｃｈｉｎａ１３０１１８）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｐｏｉｎｔｓａｂｏｖｅｔｈｅｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｄｕｒｉｎｇｔｈｅａｃｔｕａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．３一Ｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｄｒｉｖｉｎｇｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ａｎｄｔｈｅａｃｔｕａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｏｎｓｔｕｃｒｔｉｏｎｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅｍｏｄｅ１．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｓｏｉｌ—ｓｔｒｅｓｓ—ｒｅｌｅａｓｅａｎｄｇｒｏｕｎｄｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｗｉｌｌｏｃｃｕｒｄｕｒｉｎｇｔｈｅａｃｔｕａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｕｃｒｔｉｏｎ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｎｇｓｅｔ — ｔｌｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｐｏｉｎｔｓｉｓａｂｏｖｅｔｈｅｔｕｎｎｅｌｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌａｘｉｓ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｎｇｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅ

盾构隧道近距侧穿施工对建筑物桩基的影响研究

作用ꎬ加剧了桩基位移ꎮ 而最大位移值及最小位移
值的位置表明桩基越靠近隧道ꎬ开挖扰动对桩基变
形影响越大ꎮ
因桩基数量过多ꎬ为节省篇幅ꎬ研究隧道开挖过
程中对桩基位移的影响ꎬ选取１＃ ~ ５＃号桩基进行重
点研究分析ꎮ 所选桩基如图４所示ꎮ
２计算模型概况
隧洞一次盾构开挖ꎬ每步开挖２ｍꎬ盾构设置和开挖
根据岩土勘察报告提供的地层参数ꎬ采用岩土
有限元软件ＭｉｄａｓＧＴＳＮＸꎬ对某盾构区间侧穿宁波
某金属制品有限公司桩基工程施工进行仿真模拟ꎮ
根据隧道与桩基、承台的相对位置关系ꎬ建立
同步进行ꎬ用改变单元属性的方法反映盾构的依次
推进并同时安装衬砌管片ꎮ
பைடு நூலகம்８. ５２
⑥粉质黏土
７. ８
１１. ４４
⑧黏土
１２. ０
８. ７３
⑦淤泥质黏土
５. ８
８. ２２
０. ３１
０. ３１
０. ３５
０. ３２
０. ３５
０. ３３
５
２５
１９. １
２８. １
１３. ２
１８. ２
１４. ５
９. ６
１７. ８
１８. ６
１７. ２
１７. ５
１２. ７
１３. ９
８. ９
９. ４
１４. ３
为０. ４２６ｍꎬ长３１. ２ｍꎮ 隧道与桩基位移关系及研究
桩基编号见图４ꎮ 为了简化模型ꎬ将上部厂房转换
成均布荷载施加在承台上ꎬ 为２３. ４７ｋＮ / ｍ２ ꎮ 同时ꎬ
图５桩基位移云图
根据模拟设计方案ꎬ对盾构近距侧穿宁波某金
属制品有限公司桩基工程施工力学行为进行了模拟

基于MIDAS_的叠落盾构隧道施工相互叠加影响的数值模拟分析

基于 MIDAS 的叠落盾构隧道施工相互叠加影响的
数值模拟分析
斌
（安徽省综合交通研究院股份有限公司，安徽
摘
作者简介：
朱斌（1982-），男，安徽芜湖人，毕业于合肥工
业大学土木工程专业，本科，学士，高级工程
师。专业方向：结构设计。
合肥
230001）
要：文章基于合肥市轨道交通8号线一期长距离叠落隧道区间工程，利用有限元分
程、深圳地铁 3 号线、深圳地铁 9 号线、北
引言
随着合肥轨道交通的建设及线路规
划，在区间隧道施工过程中穿越高危险
的高架桥桩、建筑物等现象较为常见。
因此设计中会采用上下叠落的方式避免
对建筑物产生不利影响，同时也可以有
效解决线路敷设难题，避免大规模的建
筑拆迁。
刘清文、赵磊[1]对北京地铁 6 号线某
叠落区间进行研究，先对地下隧道的受
程学报,2015,48(S1):279-282.
[6]
在上方隧道施工时的掌子面的前 15m
道上方土体 Y=75m 断面的地表沉降变
化曲线表现为先减小后增大的抛物线趋
区间隧道施工会对土层产生扰动效应、
右线隧道拱顶覆土 10.5~38.0m。先施
对地表沉降产生叠加。宋浩然、张顶
工右线隧道（叠落段下方隧道）后施工左
9.8m，斜向距离 8m；完全叠落段 2：竖向
立，朱剑、张金柱，都是结合北京地铁
线隧道（叠落段上方隧道）。区间总平面
距离 4.75m；完全叠落段 3：竖向距离
进行对比分析。不同叠落段施工完成时
表1
土层名称
图5
不同叠落段的地表沉降云图

地铁盾构隧道掘进过程数值模拟分析

挖步包含两个计算步：第一计算步模拟开挖、施加盾尾注浆压力；第二计算步模拟上管片衬砌和注浆层硬化。为避免建模时的重复操作，本计算以命令流的方式进行，型材料选取与实际较相近模的ＳＬＤ５和用于划分平面网格的辅助单元ＭＥＨ０。以下是ＯＩ４Ｓ２０土体分层后的模型及网格划分图。
道上，围高楼林立以及城市管道的复杂分布情况，周稍有不慎，均（此处将土层加以简化，将土层各参数较为接近的合并为一个整会引起巨大的损失。因此，有效的对地下工程施工进行预测成为体）各层的材料参数和层厚为：，迫切的需要。现利用大型仿真数值模拟计算软件ＡＳＳ通过对ＮＹ，表１各土层参数盾构隧道在掘进过程中，这一动态变化进行数值模拟分析，详细ＴｂｅＳｉｐｒｍｅｅｓａｌｌｏｌａａｔｒ
了解开挖、盾尾注浆、上管片衬砌以及注浆层硬化等每一步地表沉降及周围土体扰动变形，为设计、可监控量测及预测提供相关依据。
１隧道及地下工程施工力学数值模拟
随着现代轨道交通的兴起，城市地铁以及深山隧道因为其经济适用愈发成为国家发展的首选之一。伴随而来的是相关各学科的兴起与发展，最近十多年，隧道结构的动静力学计算成为当今依据相应的工程经验得知：施工中的顶进压力为０３ａ盾．ＭＰ，世界一项比较复杂及亟待解决的课题。地层岩土介质和隧道结构尾注浆压力为０１Ｍａ．Ｐ。５相互作用过程相当复杂ｌ引。只有那些均质、同性的线弹性体系，才３模型的建立能得到比较精确的计算结果。但对非线性岩土和几何外形较为复本文以某城市拟建盾构区间为例，利用ＡＳＳ计算软件对ＮＹ杂的隧道结构，其力学计算必须借助数值分析方法才能进行。盾构掘进过程进行有限元分析。选取施工过程中的几个节段作为现在一般用于隧道开挖、护过程的数值分析方法：支有有限元基本模型进行模拟计算，在本计算实例中，每步２年第３期

采用不同本构模型对盾构施工引起地层位移的数值模拟研究_侯伟

线，通过采用应力洛德角将模型应用于三维应力空间（见图 1 ）。屈服面函数可表示为 f = 6 psin φ + qg（ θ） + 6 ccos φ = 0［5］。式中： p 为平均主应力； q 为偏差应力； φ 为土的内摩擦角； c 为土的黏聚力； g（ θ） = （ sin φ － 3 ） cos θ － 3 （ sin φ + 1 ） sin θ，其中 cos θ = （ 2 σ1 － σ2 －槡 sin θ = 槡 3 （ σ2 － σ3 ） / （ 2 q ）， σ3 ） / （ 2 q ）， σ1 ， σ2 和 σ3 为中主应力和小主应力。大主应力、莫尔－库伦模型参数包括弹性模量 E 、泊松比 μ、黏聚力 c 和摩擦角 φ 。
2
体积损失控制法
1
1． 1
本构模型
莫尔－库伦模型莫尔－库伦模型以莫尔－库伦强度线作为屈服
地层损失率是指单位距离内沉降槽体积占隧道开挖体积的百分比，与地层条件、隧道埋深及盾构施工参数有关，可以通过某区段沉降实测数据计算得到。体积损失控制法是以根据地层损失率得到的单位［8 ］距离内沉降槽体积为控制指标，按照一定比率可将地面沉降槽体积分为 2 部分。一部分地面沉降槽体积是通过释放部分应力来完成，用于模拟管片脱出盾尾后，土体迅速向盾尾空隙移动、充满盾尾空隙，隧道壁面土体受扰动引起的沉降（它不仅与地层条件和隧道埋深有关，而且也与盾构施工参数有关）。另一部分地面沉降槽体积是在安装管片结构以后来完成，主要用来模拟管片间接头拼装引起的管片刚度减小和注浆液强度不足导致的沉降。体积损失控制法是根据体积损失反分析得到开挖断面整个影响区域的应力场和位移场。体积损失法示意如图 3 所示。

盾构掘进过程数值模拟方法研究及应用的开题报告

盾构掘进过程数值模拟方法研究及应用的开题报告一、选题背景随着城市化进程的不断推进，地下空间的利用越来越广泛，地下工程的建设量和规模也越来越大。

盾构隧道作为现代城市地下工程的重要组成部分，其施工速度快、施工精度高等优点受到广泛关注和应用。

但是，盾构隧道的施工过程中，经常会遇到地质条件复杂、地下水状况不稳定等情况，这些问题给施工过程带来了很大的风险，甚至可能导致安全事故的发生。

因此，如何在盾构掘进过程中优化施工方案，提高施工效率和安全性，成为当前亟待解决的问题。

二、研究目的和意义盾构隧道施工过程中涉及到很多影响施工效果的因素，比如地质条件、地下水状况、隧道尺寸、盾构机参数等。

因此，在盾构掘进过程中，数值模拟方法可以帮助工程师更加全面地了解隧道施工过程中各种因素的相互作用关系，及时调整施工方案，优化施工效果。

同时，基于数值模拟的盾构掘进过程仿真，可以在实际施工前对施工方案进行优化设计，提高施工安全性和效率，减少施工成本，具有重要的现实意义和工程应用价值。

三、研究内容和方法本研究将应用数值模拟方法对盾构掘进过程进行研究，具体内容包括：1.建立盾构掘进过程的数值模型，包括盾构机、土体、隧道衬砌等。

2.通过现场监测数据，对地下水、土体力学性质等参数进行获取和分析，并将其输入到数值模型中，模拟盾构掘进过程中的各种影响因素。

3.基于建立的数值模型，对盾构掘进过程的受力情况、土体变形等进行数值模拟分析，探讨施工过程中的问题及解决方法。

4.通过数值模拟结果，对盾构掘进过程的施工方案进行优化设计，减少施工风险，提高施工效率和安全性。

研究方法主要包括理论分析与数值模拟结合的方法，通过建立数学模型和计算机仿真，探索盾构掘进过程中各种因素的相互作用关系，预测施工过程中可能出现的问题并进行优化设计。

四、预期结果与成果1.建立盾构掘进过程的数值模型，验证其准确性和可行性。

2.通过数值模拟分析得出各种影响因素对盾构掘进的影响规律，提出优化施工方案的建议。

地铁盾构隧道穿越既有铁路隧道的数值模拟

（１ｘＲｉＴａｓｅｅｐｎＣ．ＬｄＷｕｉ１０３Ｃｉａ．ｉａｒｎｉＤｖｌｍｅｔｏ，ｔ，ｘ２４４，ｈｎ；Ｗｕｌｔｏ
２ｎｔｕｅｏｅｔｅｎｃｌｎｉｅｒｇＳｕｅｓＵｉｒｉ，ａｊｇ２０９，ｈｎ）．ｓｔｔｆｏｈｉａＥｇｅｎ，ｏｔａｔｎｅｓｙＮｎｉ１０６ＣｉａＩｉＧｉｌｕｎｌｅｉｉｇｔｎｅ；ｕｒａｉｌｔｎ；ｔｕｔｒｅｏｍａｉｎｙｗｏｄｓｂｙ；ｈｅｄｔｎｅ；ｘｓｎｎｌｎｍｅｉｌｍｕａｉｓｒｃｕｅｄｆｒｔｔｕｃｓｏｏ
ＮｕｅｉａｉｕａｉｎｏｕｗａｈｅｄＴｕｎｌｏｓｎｎｍｒｃｌｍｌｔｆＳｂｙＳｉｌｎｅＳｏＣｒｓｉｇａ
ＥｘｓｉｉｗａｉｔｎｇＲａｌｙＴｕｎｎｌｅ
ＷａｇＪｎ，ａｉｃａｇｎｕＭｉｏＬｎｈｎ
ａｄｏｃｃｕｅｙｓｉｌｔｎｅｃｎｔｕｔｎｒｓｌｔｄｕｒａｌｒｍａｐｃｓｏｈｅｄｕｈ，ｒｓｕｅｎｆｒｅａｓｄｂｈｅｄｕｎｌｏｓｒｃｉａｅｉａｅｎｍｅｃｌｆｏｍｕｉｙｏｓｅｔｆｓｉｌｐｓｐｅｓｒｇｏｔｇ，ｏｓｒｃｉｎｃｎｉｏｎｈｅｇｂｒｎｕｎｌｓａｉｇｉｏｓｒｃｉｎ，ｅｄｓｏｉｎｍｅｈｎｓａｄｔｅｒｕｉｃｎｔｔｏｄｔｎａｄｔｅｎｉｈｏｇｔｎｅｐｃｎｎｃｎｔｔｎｕｏｉｉｕｏｔｉｒｏｃａｉｈｔｔｍｎｈｉｆｅｃａｔｒｏｅｅｉｔｇｒｉｙｔｎｅｒｎｌｚｄｎｕｎｅｆｃｏｆｈｘｓｉａｌｎｌａｅａａｙｅ．ｌｔｎｗａｕ

地铁盾构施工引起邻近建筑物变形实测与数值模拟分析

地铁盾构施工引起邻近建筑物变形实测与数值模拟分析摘要：城乡一体化进程的逐步加快导致各大城市人口激增，城市交通面临严峻挑战。

为解决城市的交通压力，地铁建设势在必行。

盾构法以其施工安全、操作便捷等优势，得到全面的推广与应用。

但此法施工会引发地层损失，严重时，则会造成地表塌陷、管线破裂、墙体裂缝等不良现象，影响周围环境。

本文以某地铁A站到B站区间隧道盾构施工为背景，对盾构掘进引发的邻近建筑物沉降进行了分析。

关键词：盾构法；隧道；建筑沉降；控制措施；数值模拟1前言隧道地铁施工的主要方法中，盾构法凭借高水平的机械化施工技术崭露头角。

其原理是利用盾构刀盘正面切削土体，使渣土顺利进入土仓，并保持土仓内外压力平衡，以减少盾构推进对土层的扰动，从而控制地表的隆陷。

盾构施工技术具有速度快，安全性高，对围岩扰动小、地表沉降易控制，可长距离掘进，不必大面积降水等优点。

由于盾构工法自身的特点，在城市轨道交通施工中作用显著。

它可以克服常规暗挖法不易克服的困难，对一些特殊地段、地层进行施工，如上软下硬、地下水丰富等地层。

但其也具有施工工艺复杂、造价高、在饱和软质地层中推进，地表沉陷风险较大等缺点。

数值模拟法主要分为有限单元法、边界元法、有限差分法、随机介质理论等。

利用数值模拟法可以方便的模拟出盾构施工过程中引起的地表变形规律以及开挖面土体的应力变化规律。

2岩土工程条件本区间地层自上而下为杂填土、粉土、粉质黏土、黏质粉土、粉细砂、中砂、圆砾、粉质黏土、粉细砂、粉质黏土。

地面标高为38.60～39.82m。

地下水类型主要有上层滞水、潜水和承压水。

本区间地层第四纪沉积韵律较为明显，地层组成自上而下为杂填土、粉土、粉质黏土、黏质粉土、粉细砂、中砂、圆砾、粉质黏土、粉细砂、粉质黏土。

地面标高为38.60～39.82m。

地下水类型主要有上层滞水、潜水和承压水。

隧道顶板埋深16.0m，隧道直径6.0m，左右双线隧道，间距8.4m，靠近建筑物一侧的右线隧道距离建筑物基础边线6.5m。

盾构隧道近接施工对既有市政隧道的影响分析

压应力出现在两管盾构隧道中心上方隧道边墙底部位置；盾构隧道正常施工条件下既有隧道是在
安全的。
关键词盾构隧道
市政隧道
近接施工
施工力学行为
１引言
Ｍ２线工程的影响；白廷辉Ｌ应用边界单元法对９］相邻隧道３种典型叠交位置关系引起的地层位移场分布规律及相互影响进行了分析。为揭示盾构近接施工下穿含围护桩矩形公路隧道对既有隧道和围护桩的影响，者采用有限元法，笔在有效模拟盾构施工顶推力和脱环瞬间应力释放的基础上，
．蕊３Ｓ１１．０
豳圈
．
Ｏ２２７尊６０】８ｇ工．０工５Ｏ２５
．
囹
．
Ｏ１工王０穿００＇２５３
囹
囹口
，
Ｏ３８Ｏ６
５搴℃・Ｏ０ ∞ 嘎４０ａＯ口８２舌，Ｏ上２王５
圈
礴圈
图３盾构隧道和矩形隧道相互位置关系
＿圈圈
、
固重基窦圈
口口圈
图５双洞掘进完成后地表沉降（位：单ｍ）
地层区域受到隧道本身和桩基的制约，沉降明其
显偏小。
图９单线贯通后既有隧道变形／ｍ
３２既有隧道应力与变形．
４ｒ的围护桩对其实施保护，长桩基长度为ｎ最

盾构隧道近距斜交下穿既有地铁车站变形沉降数值模拟分析

交通与土木工程河南科技Henan Science and Technology总第809期第15期2023年8月收稿日期：2023-02-13作者简介：董辰浩（1992—），男，本科，工程师，研究方向：城市轨道交通工程管理。

盾构隧道近距斜交下穿既有地铁车站变形沉降数值模拟分析董辰浩（中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司，河南洛阳471000）摘要：【目的】盾构隧道下穿既有地铁车站施工过程对地层的扰动会对既有车站产生影响，为最大限度地降低施工风险，保证既有站的安全及正常运营，需要开展相关研究。

【方法】利用MIDAS-GTS-NX 有限元数值模拟软件，以郑州市某盾构隧道下穿既有地铁车站为背景，按照接收端地层加固、左线盾构施工、右线盾构施工的顺序，建立三维有限元模型。

【结果】预测施工过程既有站主体结构的变形规律和内力变化，分析计算盾构隧道近距离斜交下穿施工过程对既有地铁车站的影响，将预测结果与实际施工监测数据进行对比，验证了该模型计算结果的准确性及可行性。

【结论】研究成果为隧道近距离斜交下穿既有站施工引起的沉降变形提供理论依据，对于指导施工、保证施工安全具有借鉴意义。

关键词：盾构隧道；数值模拟；变形预测；既有车站中图分类号：U 231文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）15-0078-05DOI ：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.15.015Numerical Simulation Analysis of Deformation and Settlement of MetroTunnel Passing Through Existing Station with Close DistanceOblique CrossingDONG Chenhao(China Railway 15th Bureau Group Urban Rail Transit Engineering Co.,Ltd.,Luoyang 471000,China)Abstract:[Purposes ]The disturbance of the stratum during the construction of shield tunnel undercross⁃ing the existing subway station will have an impact on the existing station,in order to minimize the con⁃struction risk and ensure the safety and normal operation of the existing station ，relerant research is needed.[Methods ]Using the MIDAS-GTS-NX finite element numerical simulation software,a three-dimensional finite element model is established in accordance with the sequence of ground reinforcement at the receiving end,shield construction on the left line,and shield construction on the right line,with the background of a shield tunnel penetrating the existing subway station in Zhengzhou.[Findings ]The deformation law and internal force change of the main structure of the existing station during the con⁃struction process are predicted,and the influence of the construction process of the shield tunnel′s short-distance oblique underpass on the existing station is analyzed and calculated.The prediction results are compared with the actual construction monitoring data,which verifies the accuracy and feasibility of the calculation results of the model.[Conclusions ]The research results provide a theoretical basis for the settlement deformation caused by the construction of the tunnel under the existing station at a short dis⁃tance,and have reference significance for guiding the construction and ensuring the construction safety.Keywords:shield tunnel;numerical simulation;deformation prediction;existing station0引言随着城市轨道交通建设的快速发展，由于地下空间的局限性，新建地铁隧道修建过程中不可避免地要下穿既有地铁车站。

地铁重叠隧道施工影响的数值模拟

隙率两个指标同时进行综合控制，现场沥青集料的子隙率低于７Ｌ％时其中下部面层的压实度应不小于９％，现场孔隙率低于６时其７％
参考文献
［］徐永刚．改性沥青及ＳＡ混合料在高速公路中的应用［］１ＭＪ．
４施工工艺优化组合
高速公路沥青混凝土路面的施工主要由混合集料拌和、运输、
摊铺和碾压四个环节构成。施工过程中沥青混合集料的离析超限，路面碾压不充分是影响路面结构层出现坑槽、开裂、车辙等早期损
害现象的主要因素。碾压施工过程中，应结合采用压实度与现场孑Ｌ
采用通用软件ＭＩＡＤＳ对本工程条件下先上洞后下洞和先下洞后上洞两种施工顺序的施工全过程进行分析和研究。
２１模型基本假定．
（）料采用莫尔一１材库仑准则；
的设计孔隙率范围缩小，导致施工过程中势必要增加压实功才能充
工序的施工对地表沉降、已建隧道围岩位移和应力以及已建隧道管片内力的影响程度，得出了一些具有参考价值的结论。
关键词：重叠隧道；数值模拟；施工工序
引言
（）假定地表和各土层均成层均质水平分布；２（）开挖步长为１ｍ；３
２２计算模型及边界条件．
近年来，随着我国地铁建设的快速发展，出现了许多地铁区间
隧道上下或交错重叠布置的工程实例。。小净距重叠隧道施工时会引起变化复杂的地层效应和隧道结构的复杂内力关系，相互影响显著。如何降低其相互间的影响，使施工难度最小，是地铁建设的

盾构隧道施工对既有桥梁影响及施工监测分析_2

盾构隧道施工对既有桥梁影响及施工监测分析发布时间：2022-10-14T07:23:55.284Z 来源：《建筑创作》2022年第9期作者：余湘[导读] 盾构施工对既有桥梁的影响是一个十分突出的问题余湘43012419870922****摘要：盾构施工对既有桥梁的影响是一个十分突出的问题。

盾构施工会引起既有桥梁桩基附近土体的扰动，产生地表沉降，从而会减小临近桥桩的侧摩阻力，进而引起桥墩的沉降和侧向位移等。

目前对于临近既有桥梁的盾构隧道施工所产生的影响，主要研究方法有理论分析和数值模拟分析。

由于盾构施工情况和地质情况十分复杂，使用数值模拟的方法能较为全面和简便地模拟盾构施工的过程，分析由于盾构施工所引起的既有桥梁的桥墩沉降与侧向位移。

关键词：盾构隧道施工;既有桥梁;施工监测引言随着我国城市建设的不断发展、人口密度的增加和地面交通拥堵已成为制约城市发展的两个主要因素。

为了解决人口流动集中对交通造成的压力，地下工程建设已成为主要的解决途径。

盾构法因其自动化程度高、施工速度快、管理方便、一次性成孔、无气候影响以及对周围环境影响小等优点，已成为地下工程建设的主要施工方法。

虽然盾构隧道施工技术具有良好的优势，但在施工过程中针对不同的地质和环境仍不可避免地会造成施工风险。

此外，轨道交通规划往往是平行于地面交通的主干道，因此地下施工必然要经过大量的桥梁桩基。

1模型建立及参数选择运用ＭｉｄａｓＧＴＳ／ＮＸ有限元软件进行建模，桩体采用弹性模型，桩径为１．５ｍ，１号桩基群长均为４３．５ｍ，２号、３号桩基群长均为３４．５ｍ；盾构机外壳外径６．０ｍ，外壳厚０．１５ｍ；隧道管片也采用弹性模型，外径５．７ｍ，管片厚０．３ｍ；注浆层厚度０．１５ｍ。

岩土体采用修正摩尔－库伦弹塑性本构模型，根据地层分布的特点，计算模型将岩土体从地表向下简化为５层，即地层１～地层５。

将桥梁上部荷载转换为成桥荷载１８５０ｋＮ／ｍ２，通过３Ｄ单元面加载到桥墩顶面上，来模拟桥梁上部荷载对桥墩的作用。

重叠盾构隧道施工数值模拟与施工对策分析

ＦＡＤ软件对盾构小半径曲线区段施工过程进行了数值模拟，确定了 ” ＬＣ３先下后上 ”的开挖方法，并就施工过程中所出现的问
题提出了相应的对策。
【词】盾构隧道重叠区间小半径区问数值模似施工对策关键【中图分类号】４５Ｕ５／文献标识码Ｂ【文章编号】０４１０（０００－１４０１０—０１２１）０ — ３２１
大型岩土工程分析软件ＦＡ３ＬＣＤ进行数值模拟。为减少边界约束效应，计算范围按左右边界距隧道中心线距离不小于５倍洞径考虑，底部边界距隧道底部的距离按不小于５倍隧道高度考虑。整个计算模型在ｘＹｚ三个方向、、尺寸为６０ｍ×６ｌ７５ｍｙ轴正向为盾构隧道开挖方０Ｉ×５．，ｌ
口赵书银
（上海交通大学２０５）０００【要】摘介绍广州市轨道交通五号线区庄站～杨箕站盾构区间工程中的区庄站～动物园站及动物园站～杨箕站两个盾构区
间中出现的水平、上下近距离交叠区间隧道盾构法设计施工。针对工程的地理位置、规模及本工程的重点及难点．应用
号线盾构区间中出现的水平、下近距离交叠区间隧道盾构上法设计施工研究近距离施工条件下盾构隧道的变形控制问
题。
２重叠盾构施工数值模拟
２１计算模型及参数．根据动物园一杨箕区间工程地质与水文地质条件，研究自动物园站始发重叠盾构施工对地表变形的影响，计算采用
通用环的组合形式。两区间隧道穿越的地层围岩类别为ＩＩＩ

近间距平行泥水盾构隧道推进方案三维数值模拟

步长设置为１５Ｉ；．ＩＴ
图１三维有限元模型
收稿日期：０７１－５修回日期：０８Ｏ．２２０．１；２２０．１０
１３模拟方案．
作者简介：庭金（９６）男，西南康人，师，学博士。刘１７一，江讲工
经综合分析，选取两种推进方案进行详细研究，其
维普资讯
２００８年第５期
近间距平行泥水盾构隧道推进方案三维数值模拟
６５
中异向推进方案为北线隧道从浦东向浦西推进，南线隧道从浦西向浦东推进，同向推进方案为南北线隧道均从浦东向浦西推进，南线隧道先推进。但在异向推进方案中，假定异向推进的两台盾构机在浦东距黄浦江岸边２７ｍ处相遇。为此，将岸边至岸边５４ｍ区间段隧道分成２２段，以模拟盾构隧道分步
维普资讯
铁道建筑
ＲａｌｙＥｎｇｎｅｒｎｉｗａｉｅｉｇＭａ２０ｙ，０８
文章编号：０３１９（０８０ —０４０１０ —９５２０）５０６ —３
近间距平行泥水盾构隧道推进方案三维数值模拟
土层厚度约２０ｍ。
施工进行了二维数值模拟。
为确定该近间距大直径泥水盾构隧道工程推进方案，用ＭＣＭａ运Ｓ．ｒ维有限元分析软件，该隧道工ｃ三对程盾构同向推进和异向推进２种施工方案进行三维动态施工模拟，比分析不同推进方案所引起的地表沉对

盾构侧穿邻近古建筑的施工影响分析及保护措施加固效果的研究

在讨论中，本研究进一步分析了影响预测模型精度的因素，发现地质环境、施工条件和古建筑结构特征等因素均可能对预测结果产生影响。因此，在未来的研究中，需要进一步考虑这些因素，完善预测模型，提高预测精度。
结论
本研究通过对盾构侧穿邻近古建筑地表长期沉降预测与分析的研究，揭示了盾构施工对邻近古建筑的影响规律和特点。同时，针对现有研究的不足之处，本研究建立了考虑多种因素的长期沉降预测模型，并进行了实际工程验证，结果表明该模型具有较高的预测精度。
风险评估方法与指标
针对盾构侧穿邻近古建筑的施工影响，可采用风险矩阵法进行评估。具体评估指标包括：
1、结构安全性指标：主要包括古建筑可能出现的裂缝、倾斜和倒塌等风险。
2、使用功能指标：主要包括因施工引起的噪声、振动等干扰对古建筑正常使用的影响程度。
参考内容
引言
随着城市地下空间的开发利用，盾构施工在城市轨道交通、地下管线等工程中的应用越来越广泛。然而，盾构施工对邻近地表的影响不容忽视，特别是对于古建筑而言，其影响可能会引发严重的安全问题。因此，对盾构侧穿邻近古建筑地表长期沉降预测与分析进行研究，具有重要意义。
1、土层性质
盾构施工对邻近古建筑的影响程度与土层性质密切相关。在软土地层中，盾构施工引起的土体扰动和地面沉降可能较大，对古建筑的影响也更为显著。
2、盾构直径与推进速度
盾构直径越大，对土体的扰动范围越大，进而对古建筑的影响也越大。而推进速度越快，则土体扰动和地面沉降的发展速度也越快，从而增加了对古建筑的影响。
盾构侧穿邻近古建筑的施工影响分析及保护措施加固效果的
研究
01 引言
03 参考内容
目录
02 施工影响分析
引言

盾构区间近接施工影响abaqus数值模拟报告

顶管施工电力隧道对既有盾构区间隧道结构影响分析及处理措施建议2011年１工程概况旧城改造项目市政工程B1线拟建电力隧道与盾构区间隧道在平面上成44º~45º斜交关系，拟建电力隧道在里程ZDK37+401.921和YDK37+415.055分别与已建地铁左线、右线区间盾构隧道在平面上相交。

电力隧道上穿跨已建地铁区间隧道，拟建电力隧道结构与已建地铁左线隧道结构的净距为2.813 m、与地铁右线隧道结构的净距为2.139 m。

地铁区间隧道及电力隧道均下穿秀水河，在平面上地铁区间隧道与秀水河成43º~44º斜交关系。

2 计算模型及分析工况2.1 计算模型简介在分析模型的边界范围内，左线盾构隧道地质剖面如图2-1所示，右线盾构隧道地质剖面如图2-2所示。

左右线盾构隧道主要穿越<5-3>中风化泥岩、<5-2>强风化泥岩、<3-6-2>稍密卵石、<4-7>卵石粘土层，地层分布呈现为上软下硬。

隧道上覆围岩主要为<1-2>素填土。

左线隧道的坡度为16.299‰，右线隧道的坡度为15.929‰。

左右线盾构隧道的现状覆土厚度约8.55~9.36 m。

图2-1 左线盾构隧道地质剖面图图2-2 右线盾构隧道地质剖面图电力隧道暗挖段为矩形断面，如图2-3所示，隧道开挖断面为4.9 m×2.6 m；在纵断面上，电力隧道的坡度为25‰。

电力隧道施工采用顶管法，在电力隧道东端设顶进工作井，在平面上该工作井宽8 m，长6 m，深7.26~7.41 m；在电力隧道西端设辅助工作井，在平面上该工作井宽5.5 m，长3 m。

在平面上，顶进工作井与右线盾构隧道的最小净距为4.167 m，辅助工作井与左线盾构隧道的最小净距为1.015 m。

顶管隧道主要位于<1-2>素填土内，现状覆土厚度为3.8~4.4 m。

图2-3 电力隧道暗挖断面根据规划的纬四路纵断面图，分析计算范围内地面凹槽将填土，填土厚度至少1.45 m。

盾构隧道施工对邻近多层框架结构建筑物的影响研究的开题报告

盾构隧道施工对邻近多层框架结构建筑物的影响研究的开题报告一、选题背景及意义随着城市化进程的推进，城市交通建设越来越成为国家和地方政府的重点工作之一，其中地下隧道建设是解决城市交通拥堵的重要措施之一。

而盾构隧道施工方式因其快速、高效、质量可控等优势，越来越受到人们的关注和利用。

然而，盾构隧道施工带来的振动、噪音、沉降等影响也引起了人们的担忧，尤其是对于邻近多层框架结构建筑物的影响更是值得关注。

因此，本研究旨在探究盾构隧道施工对邻近多层框架结构建筑物的影响，为城市隧道建设提供科学依据和技术支持。

二、研究内容及方法本研究主要内容包括以下两方面：1. 盾构隧道施工对多层框架结构建筑物的影响机理分析：主要分析盾构隧道施工所产生的振动、噪音等因素对于多层框架结构建筑物的影响机理，为后续实验研究提供理论基础。

2. 盾构隧道施工对邻近多层框架结构建筑物的影响实验研究：通过在实验室中模拟盾构隧道施工对于邻近多层框架结构建筑物的影响，从振动、噪音、沉降等方面进行测试和分析，并结合理论分析得出一定的结论和建议。

本研究采用文献法、现场调研、室内试验等多种研究方法，其中室内试验可以通过振动台、噪声发生器等设备进行，采用数据分析和统计学方法分析试验结果。

三、预期结果与创新点本研究预期结果主要为：1. 分析盾构隧道施工对于邻近多层框架结构建筑物的振动、噪音、沉降等因素的影响机理。

2. 在室内实验中模拟盾构隧道施工对于邻近多层框架结构建筑物的影响，并通过数据和统计学分析得出一定的结论和建议。

本研究的创新点主要有：1. 为盾构隧道施工对于邻近多层框架结构建筑物的影响机理提供了全面系统的分析，为后续的实验研究提供理论基础。

2. 通过室内试验对盾构隧道施工对于邻近多层框架结构建筑物的影响进行了系统的测试和分析，为城市隧道建设提供了科学依据和技术支持。

四、进度计划1. 进行文献调研和分析（第1-2周）2. 实地调查和数据采集（第3-4周）3. 设计模拟实验方案并进行试验（第5-6周）4. 数据分析和统计学处理（第7-8周）5. 撰写论文并进行答辩（第9-10周）五、参考文献[1] 李车, 曹日海, 王坤等. 隧道施工对邻近建筑物的影响及防护措施[J]. 建筑结构学报, 2015, 36(5): 55-61.[2] 陈建华, 唐水光, 杨超等. 基于振动及沉降的盾构隧道施工对邻近建筑物影响预测与控制研究[J]. 岩土力学, 2015, 37(6): 1745-1752.[3] 杜如竹, 郭志忠, 朱峰等. 轻型多层钢结构住宅盾构隧道施工振动响应特性研究[J]. 工程抗震与加固改造, 2013, 35(4): 40-45.[4] 杨新建, 李淑静, 王昭禧等. 盾构隧道施工对邻近地铁车站框架结构的影响[J]. 岩土力学, 2011, 32(11): 3251-3256.[5] 胡智华, 刘守玉, 邢忠军等. 盾构施工对五层砌体房屋的影响预测[J]. 岩土工程学报, 2005, 27(1): 23-28.。

近间距重叠隧道施工对桥桩变形影响研究

１数值计算模型及参数
墩，墩下采用摩擦桩群；地铁４号线左线从３４号、桥墩之间穿过，区间隧道与铁路桥群桩水平间距最
小只有１２ｍ．．３同时，地铁６号线右线也从３４号、桥墩之间穿过，于４隧道正下方，距２为简位ｌ净ｍ．便，述文中均以４隧道代替４号线左线隧道，下ｌ以６隧道代替６号线右线隧道．ｒ根据岩土勘察报告，虑边界效应，考取地下空
１ｍ．８
－ — —
１ｍ．２
１号桥台 ‘２桥台３号号
（）１
…
乎
．．
ｌ秘羹ｌｉＩｉ！
ｌ重ｌ
ｌｌ
瓣曩ｌｌｌｉｌ
ｌｌｌ
… … ’
ｌｌｌ
，ｌ、
豫ｌｌｌｌｌ
０）
／
＼＼
＠
／
节点梁单元．隧道与衬砌接触面单元参数分别为切向刚度Ｋ＝ｅＮｍ，１８／法向刚度＝ｅＮｍ铁路２８／．桥桥墩桩承台基础分布按设计图估计．桩基埋深取近似９承台则以梁单元表示．ｍ，本文考虑４隧道和６道在不同地层损失ｌｒ隧率、同开挖顺序以及隧道周边土体加固与否共计不８种工况下隧道开挖对铁路桥桩的影响．体工况具参见表２．
Ｍａ．ｒ２２０１
文章编号：０８—１０（０２）２一Ｏ９０１０４２２１ｏ１７— ４
近间距重叠隧道施工对桥桩变形影响研究①

叠落盾构隧道施工影响下地层及先行隧道变形分析

2021.17科学技术创新要控制在15s 以内;备用设备的照明时间要控制在15s 以内,正常情况下,金融商店交易所时间要控制在1.5s 内;安全照明的时间要控制在0.5s 以内;接着要科学的分析疏散照明设备灯具组成。

正常情况下,对于安全出口标志灯的设置距离要高于2m ,安装的位置要在楼道疏散出口和楼梯上方。

然后在安全出口顶部进行疏散指示灯安装的时候,最好将其放置在转角位置的1m 以下墙面上,对于不容易安装的位置,应该安装在其上部。

疏散通道上的标志灯之间的距离要控制20m 左右,正常的人防工程控制在10m ;一般疏散标志灯设置的主要原则就是不能正常影响设备的通行,与周围的其它设备具有一定距离,这样不容易与其它设备造成混淆。

而对于处于运行中的灯具,一旦使用温度大于60℃,就极易引起火灾,从而需要采取有效的隔热和防火措施,在进行白炽灯按照的时候,应该格外注意,其不应该与可燃材料进行结合安装,这样可以防止火灾的发生。

最后要积极采取有效的隔堵措施,毕竟疏散照明线路的铺设,需要科学的利用耐火电线和相关电缆进行穿管明敷,对于非燃烧体内的导管进行暗敷,暗敷的保护层厚度要大于30m m ,从而保证相关的应急照明和疏散设备安装符合规定的标准,让其在建筑电气设计中得到有效的利用。

综上所述,消防应急照明系统在建筑电气设计中的有效运用,需要各方面因素的有效配合,因此在消防应急照明系统的设计过程中,要关注各方面的系统因素,具体的落实建筑设计中的消防应急体系设计、具体应用路径设计和照明系统与报警系统设计的关键,从而将应急照明系统的设计路径展现出来,为居民的消防应急提供有效的帮助,满足建筑电气设计中的疏散和救援需求,因此设计实践中,要格外的重视软件和联动设计的作用,发挥应急系统的优势,发挥应急救援的作用。

参考文献[1]康金玲.智能消防应急照明系统在民用建筑电气设计中的运用[J].百科论坛电子杂志,2020(8):1201.[2]王翰立.民用建筑电气设计中智能消防应急照明系统的应用[J].新材料·新装饰,2020,2(6):38.[3]郑光照.智能消防应急照明系统在民用建筑电气设计中的应用[J].建筑与预算,2020(10):73-75.[4]张琦.民用建筑电气系统设计中智能消防应急照明系统的应用分析[J].装饰装修天地,2020(6):152.[5]吴鹏.民用建筑电气设计中智能消防应急照明系统的应用分析[J].房地产导刊,2020(2):207.[6]刘涛.民用建筑电气设计中智能消防应急照明系统运用分析[J].城镇建设,2020(8):307.[7]关铭.智能消防应急照明系统在民用建筑电气设计中的应用[J].科学与财富,2020(10):312.[8]师超.民用建筑电气设计中智能消防应急照明系统的应用[J].建筑工程技术与设计,2020(20):3100-3101.作者简介:操龙先,籍贯:安徽潜山,职称:高级工程师。