隧道开挖对既有管线沉降的影响

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盾构隧道开挖过程中地表沉降及对周围建筑物的影响

盾构隧道开挖过程中地表沉降及对周围建筑物的影响

盾构隧道开挖过程中地表沉降及对周围建筑物的影响盾构法是一种常见的地下隧道开挖方法,其具有快速、安全、环保等优点,因此在现代城市建设中得到广泛应用。

然而,隧道开挖过程中地表沉降是一个不可避免的问题,特别是对周围建筑物可能会产生一定的影响。

本文就盾构隧道开挖过程中地表沉降及其对周围建筑物的影响进行探讨。

首先,盾构隧道开挖过程中地表沉降是由于地下土体的移动引起的。

盾构机在进行开挖作业时,通过推进装置将土层推向后方,形成一定规模的开挖土洞。

这种土洞会导致地下土体的松动和沉降,进而引起地表的沉降。

随着隧道的推进,这种沉降作用会沿着盾构机的行进方向逐渐向外扩散。

其次,盾构隧道开挖过程中地表沉降对周围建筑物会产生一定的影响。

这种影响主要体现在以下几个方面:1. 建筑物的沉降:地表沉降会使周围建筑物沿着地表下降,对建筑物的结构和稳定性产生一定的影响。

较大的沉降量可能导致建筑物出现裂缝或倾斜等问题,甚至引发建筑物的损坏。

2. 地下管线受损:盾构隧道开挖过程中,地下管线遭受到地表沉降的影响,可能会发生移位、断裂等问题,导致供水、供气、排水等基础设施的中断和故障。

3. 地铁、地下车库等地下工程的运营安全:如果盾构隧道开挖过程中的地表沉降对周围地下工程的稳定性产生较大影响,可能会对地铁、地下车库等地下工程的运营安全带来潜在威胁。

为了降低盾构隧道开挖过程中地表沉降及其对周围建筑物的影响,可以采取以下措施:1. 加强监测预警:通过对盾构施工过程中的地表沉降进行实时监测,及时发现沉降异常,并采取相应的补救措施,以降低对周围建筑物的不良影响。

2. 合理施工工艺:在盾构隧道开挖过程中,采取合理的施工工艺,控制土体的松动和沉降,减小地表沉降量。

3. 采用土压平衡盾构机:土压平衡盾构机是一种专用于软土地质的盾构设备,其可通过施加适当的土压力来平衡地下土体的移动。

采用这种盾构机进行施工可以有效控制地表沉降。

4. 合理设计隧道轴线和深埋深度:在隧道的设计阶段,需要充分考虑到周边建筑物的情况,合理选择隧道的轴线和深埋深度,尽量减小地表沉降对周围建筑物的影响。

隧道沉降处置方案

隧道沉降处置方案

隧道沉降处置方案1. 引言隧道是现代交通工程中常见的一种交通通道形式,其建设在城市交通发展中起着重要的作用。

然而,由于各种地质、工程和环境因素的影响,隧道在使用过程中可能会遇到沉降问题。

隧道沉降会对交通运行安全和城市的承载能力造成重大影响,因此,对隧道沉降的及时处置方案非常重要。

本文将针对隧道沉降问题,介绍一种具体可行的处置方案,以确保隧道在使用过程中的稳定与安全。

2. 隧道沉降原因分析在提出沉降处置方案之前,首先需要分析隧道沉降的原因。

常见的隧道沉降原因主要包括:1.地下水位变化:地下水位的变化会导致土层的饱和程度改变,从而引起土壤的重新压缩,进而导致地表和隧道沉降。

2.地下施工引起的土体变形:隧道施工过程中的地下挖掘和土体开挖会引起土体变形和重新压实,从而导致隧道沉降。

3.地下虚空区域:地下空洞、地下沉积物的溶解和回填不充分等原因会导致地下虚空区域的形成,进而引起地表和隧道的沉降。

4.地下管线破裂或泄漏:地下管线的破裂、泄漏和漏水等情况会导致土壤流失和土体变形,进而引发地表和隧道的沉降。

3. 隧道沉降处置方案为了有效应对隧道沉降问题,我们提出以下处置方案:3.1 地下水位控制与调节针对地下水位变化引起的沉降问题,可以考虑采取以下措施:•建立监测系统,实时监测隧道周边地下水位的变化,及时预警并采取措施进行调节。

•调整附近地下水抽排井的运行模式,以控制地下水位的上升或下降。

•加强对附近地下水文环境的研究,制定合理的地下水资源利用方案,以减轻地下水位变化对隧道的影响。

3.2 地下施工监控与加固针对地下施工引起的土体变形和沉降问题,可以考虑采取以下措施:•建立地下施工监测系统,实时监测施工过程中土体的变形和沉降情况。

•采用合理的支护结构和加固手段,如岩石锚杆、土钉墙等,来稳定土体并减少沉降现象的发生。

•严格控制地下施工工序,避免过度开挖和土体回填不当等问题。

3.3 地下空洞处理与填充针对地下空洞引起的沉降问题,可以考虑采取以下措施:•进行地质勘察和分析,及时发现地下空洞的存在并进行标记和记录。

盾构施工下穿既有建筑物沉降变形分析与控制

盾构施工下穿既有建筑物沉降变形分析与控制

盾构施工下穿既有建筑物沉降变形分析与控制摘要:盾构施工法在实际应用中优点众多,现如今逐渐成为城市地下隧道修建的首选工法。

但盾构法施工不可避免地会对周围土层产生扰动,改变原地层的状态,引起一定的地层位移和地表沉陷,危及邻近建筑物的安全,对周围的环境造成一定损害。

因此,盾构施工能产生多大的沉降或隆起,会不会影响相邻建筑物的安全,是地铁隧道盾构施工中最关键的问题。

要在地铁工程施工前对工程可能引起的地面沉降问题有所估计,首先需要了解盾构穿越建筑物的主要施工安全风险及施工引起地地面沉降的一般规律和机理,进而提出相应的控制措施,达到事先防控的目的。

一般情况下,在盾构隧道施工前采用地面地基加固的方法对邻近重要建筑物基础或管线进行地基预加固处理是盾构隧道施工过程中常用和可靠的措施。

但在建筑物群间距小、密集度大,没有地面加固所需空间的情况下,只能从设计和施工本身来解决地层损失,减少对地层的扰动,达到最终控制地面沉降,保护建筑物的目的。

为研究盾构下穿既有建筑物引起的地表和上部建筑物的沉降变形规律,本文依托某地铁隧道盾构下穿街道项目,采取全过程分阶段风险控制措施,并建立三维数值模型,分析沉降规律,将模拟结果与实测结果进行比较,验证数值模拟的可靠性,以便为类似隧道盾构下穿既有建筑物项目的施工提供参考。

关键词:盾构施工;下穿;既有建筑物;沉降变形;控制措施引言地铁盾构施工不可避免会穿越城市建筑物下部结构或其邻近区域,下穿施工扰动了原有土层,使施工近接区的地层、地表及建筑物产生一定的沉降变形,影响既有建筑物的使用寿命,危及人们的生命安全,对城市地铁隧道工程建设产生负面影响,因此,在盾构施工中,近接建筑物防护技术的系统化和完善愈来愈重要。

1盾构施工区既有建筑物的防护为控制盾构下穿施工对施工区域既有建筑物结构沉降的影响,应对该区的既有结构物进行防护。

1.1 调查、评估施工前,应调查近接施工区建筑物的产权单位、建设年代、结构形式、结构层数(包括地上和地下)、基础形式、基础埋深等。

铁路隧道下穿既有路基沉降规律及控制标准研究

铁路隧道下穿既有路基沉降规律及控制标准研究

铁路隧道下穿既有路基沉降规律及控制标准研究一、本文概述随着我国交通基础设施建设的快速发展,铁路隧道的建设日益增多,其中不乏需要下穿既有路基的情况。

铁路隧道下穿既有路基施工过程中,不可避免地会对既有路基产生影响,导致路基沉降。

为了确保铁路隧道施工的安全性和既有路基的稳定性,对铁路隧道下穿既有路基的沉降规律进行深入研究和控制标准的制定显得尤为重要。

本文旨在系统研究铁路隧道下穿既有路基的沉降规律,分析影响沉降的主要因素,探讨沉降变形的机理,并在此基础上提出相应的控制标准。

通过对实际工程案例的调研和数据分析,本文期望能够为铁路隧道施工过程中的沉降控制提供理论依据和技术支持,为保障既有路基的稳定性和铁路隧道施工的安全性提供有效指导。

文章将首先介绍铁路隧道下穿既有路基的施工特点和沉降问题的重要性,接着详细阐述沉降规律的研究方法和沉降变形机理的分析过程。

在此基础上,文章将探讨沉降控制标准的制定原则和方法,并结合实际工程案例进行验证和应用。

文章将总结研究成果,提出铁路隧道下穿既有路基沉降控制的建议措施和进一步研究的方向。

通过本文的研究,期望能够为铁路隧道施工中的沉降控制提供科学依据和实践指导,促进铁路交通事业的可持续发展。

二、铁路隧道下穿既有路基沉降规律研究在铁路隧道下穿既有路基的过程中,路基沉降是一个重要的技术问题。

为了深入了解这一过程,本研究对铁路隧道下穿既有路基的沉降规律进行了详细的研究。

通过收集大量的实际工程数据,包括地质条件、隧道施工参数、路基结构等,对这些数据进行了系统的整理和分析。

运用数值模拟方法,建立了铁路隧道下穿既有路基的三维模型,模拟了不同施工阶段的沉降情况。

研究结果表明,铁路隧道下穿既有路基的沉降规律受多种因素影响,包括地质条件、隧道施工参数、路基结构等。

地质条件是影响沉降的主要因素,如土层的厚度、岩石的强度等。

隧道施工参数,如开挖方式、支护结构等,也会对沉降产生影响。

路基结构的设计和施工质量,同样会对沉降产生影响。

应力释放与开挖方法对隧道支护受力及地表沉降的影响

应力释放与开挖方法对隧道支护受力及地表沉降的影响

(2)开挖方法对地表沉降和支护受力的影响显著,当前对山岭浅埋隧道的研究较多,而对穿江隧道洞口 段的研究则较少。
(3)目前隧道断面大都为多心圆组合,其力学特性已得到广泛的认可和验证。 (4)土体性质和水文条件可通过超前预报得到详细资料,进而推断出实际地质情况。
应力释放与开挖方法对隧道支护受力及地表沉降的影响
因此,有必要分析各因素对地表沉降和支护受力的影响 特征。
应力释放与开挖方法对隧道支护受力及地表沉降的影响
目前研究现状
应力释放
水文条件
影响因素
开挖方法
土体性质
断面类型
应力释放与开挖方法对隧道支护受力及地表沉降的影响
为什么要研究
(1)围岩受开挖扰动必然会释放一定比率的应力,而实际 工程中的应力变化复杂多样,难以精确的测量,目前对其的研究还不充分。
应力释放与开挖方法对隧道支护受力及地表沉降的影响
3-7








35%
25%





不 同 释 放









下 支 护 的 弯








50%
40%














应力释放与开挖方法对隧道支护受力及地表沉降的影响 图3-8 支护最大弯矩值随释放率的变化曲线
应力释放与开挖方法对隧道支护受力及地表沉降的影响
粘聚力 MPa 0.045 0.4 / / /

应力释放与开挖方法对隧道支护受力及地表沉降的影响

应力释放与开挖方法对隧道支护受力及地表沉降的影响








35%
25%
不 同
的 支 护
的 支 护



放 率
矩 图
矩 图






护 的
率 为
率 为
50%
40%

矩 图
的 支 护
的 支 护






三、支护受力与地表沉降的有限元分析
图3-8 支护最大弯矩值随释放率的变化曲线
三、支护受力与地表沉降的有限元分析
3-9



放 率
放 率


杆 受 力




率 下
释 放 率
释 放 率



50%
40%















三、支护受力与地表沉降的有限元分析
图3-14 锚杆受力极值随释放率的变化曲线
三、支护受力与地表沉降的有限元分析
3-15





率 为
率 为
35%
25%



开 挖
表 沉 降
表 沉 降




表 沉
释 放
表3-1模型材料参数
参数 密度 体积模量 粘聚力 泊松比
材料
kg/m3 MPa
MPa
内摩擦 角
°

隧道开挖引起管线沉降计算的刚度修正法

隧道开挖引起管线沉降计算的刚度修正法
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城市隧道施工诱发的地面塌陷灾变机制及其控制

城市隧道施工诱发的地面塌陷灾变机制及其控制

城市隧道施工诱发的地面塌陷灾变机制及其控制摘要:隧道施工是城市建设过程中经常面临的一个重要问题,隧道施工与普通施工存在很大不同,隧道施工难度较大,施工期间很有可能会诱发地面塌陷。

一旦在施工期间出现地面塌陷情况,会对施工产生很大影响,甚至会出现人员安全事故。

为防止此类情况出现,在施工期间要采取最为合理的施工方式。

因此,本文首先阐述隧道施工诱发的地面塌陷灾变机制现状要对面塌陷灾变危害,然后阐述了城市隧道施工诱发的地面塌陷灾变机制具体内容,最后围绕不良地质体控制措施、地下管道安全控制措施几点,对城市隧道施工诱发的地面塌陷控制进行探讨。

关键词:城市;隧道施工;地面;塌陷;灾变机制引言:我国幅员辽阔,不同地区的地形地貌存在很大不同,因此,在道路交通建设过程中,存在很多隧道工程项目。

通常情况下,需要在山体下落实隧道工程施工,整个施工存在很大风险,随时都会出现安全问题。

在隧道施工期间还有可能会引发地质灾害,比如,山体滑坡、坍塌等。

此类由发行灾害不仅会对施工产生影响,甚至会对周围建筑物、人民财产安全产生威胁。

为使得整个隧道施工安全得以保障,工作人员在施工期间要做好地面塌陷灾变机制分析工作,了解地面塌陷事故的发展规律情况,在此基础上,制定合理解决措施、控制措施,尽量避免在城市隧道施工中出现地面塌陷事故。

1.隧道施工诱发的地面塌陷灾变机制分析1.1现状从当前我国隧道工程项目落实中不难看出,隧道工程项目增多、难度逐渐增加,基于此,在隧道施工过程中,一旦出现操作不当情况,很有可能会出现地表塌陷情况,这一问题出现会影响施工进度与施工安全。

在城市道路建过程中,很多路段涉及到隧道开挖施工,在隧道开挖期间需要面临非常复杂的地质环境、水文条件。

如果在施工期间出现施工不当或者施工不合理情况,那么很容易引发地面塌陷等一系列灾害事故[1]。

比如,在建设背景地铁时,在京广桥地段施工期间,地面发生塌陷情况;苏州城市建设期间,在局部街道中出现塌陷情况。

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3 D ini f t e e l e me n t a n a l ys i s o f e fe c t o n p i pe l i n e s e t t l e me nt i n t unn e l e x c a va t i o n
S h i Ch a o f a n , Ma S h i c h e n g
第2 7卷第 3期
湖 南文理学 院学报( 自然科学版)
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s e t l e me n t a r e s ud t i e d .Th e r e s u l t s s h o w t h a t g r o u n d wa t e r l o s s e s a n d ro g u n d l o a d a r e i n c r e a s i n g he t p i p e l i n e s e t t l e me n t ;t he ma x i mu m s e t l e me n t o f p i p e l i n e nd a i t s d i m e a t e r re a a l mo s t d i r e c t p r o p o r t i o n ;d e p t h h a s a re g a t i n l f u e n c e o n he t p i p e l i n e d e f o r ma t i o n ,c l o s i n g t o he t g r o u n d a l o n g wi h t he t i n c r e a s e o f b f e u d d e p t h p i p e l i n e
实测 值, 但 沉降规律一致,地 下水的损失 以及地 面荷载都将加大 管线沉降;管线 的最大沉降与管线直 径大致
成 正 比关系;埋深对管 线变形的影 响较 大,近地面处随埋深 的加大管线沉 降加大,靠近管线处 随埋深的加大 沉 降减小;不 同材质管线 的沉 降从大到小依次是 P V C管、混凝土 管、铸铁管、钢 管; 壁 厚对 管线 的影 响不大。 关键词:隧道施工;地下管线;沉 降;有 限元 中图分类号: T U 4 7 2 文章编号: 1 6 7 2 - 6 1 4 6 ( 2 0 1 5 ) 0 3  ̄) 0 6 2 - 0 6
隧道 开挖对 既有 管线沉 降的影 响
史超凡,马石城
( 湘潭大学 土木工程与力学学 院,湖南 湘潭, 4 1 1 1 0 5 )
摘要 :隧道施工使 周边管线 的附加应力及 变形加大,严重 影响管线安全 ,而管线监测通 常落后于施 工,只有 正确地预估管线沉 降和沉 降规律才能保证施工安全 。 针对 这一 问题,采用 A NS YS分析软件,考虑管土之间的 相互 作用,模拟隧道 台阶法施工 的实际过程,探 讨隧道浅埋 暗挖施工对 管线的影响,分 析其沉降规 律,并与 实测值对 比,研 究管线直径、埋深 、材质 、埋 置年 代等对其沉 降的影 响规 律。研究结果表 明: 模拟值 略小于
Ab s t r a c t : Th e a d d i t i o n l a s t r e s s nd a d e f o r ma t i o n o f p i p e l i n e wi l l i n c r e a s e d u e t o t h e c o n s t r u c t i o n o f he t t u n n e l , wh i c h
e s t i ma t i n g p i p e l i n e s e t t l e me n t nd a t i s r u l e s wi l l e n a b l e t h e c o n s t r u c t i o n s a f e y. t T o s o l v e t h i s p r o b l e m, b y c o n s i d e in r g
( C o l l e g e o f C i v i l E n g i n e e i r n g a n d Me c h ni a c s , Xi ng a t n a U n i v e r s i y t , X i a n g t a n 4 1 1 1 0 5 , C h i n a )
he t i n t e r a c t i o n b e t we e n he t p i p e l i n e nd a s o i l ,t he p i p e l i n e d i a me t e r nd a ma t e ia r l nd a b u fe d d e p t h e fe c t s o n
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