双线盾构隧道施工对既有桥梁安全影响的研究
２０１２年第６期 （总第２２０期） 黑龙江交通科技
ＨＥ ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ｄｌＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｎｏ．６，２０１２ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２２０）
双线盾构隧道施工对既有桥梁安全影响的研究
刘畔
（河北省高速公路邢汾筹建处）
摘要：以盾构隧道近距离穿越地下既有桥梁桩基为工程背景，采用ＦＬＡＣ３Ｄ有限差分软件，对施工过程中
隧道开挖引起桩基的位移进行了计算分析，最后建立Ｍｉｄａｓ ｅｉｆｉｌ荷载一结构模型，在最不利差异沉降工况条
件下，对上部桥梁结构的附加内力及变形进行验算。结果表明，全部注浆加固地层时，隧道开挖引起的桩基
最大沉降值为９．３ ｍｍ，最大差异沉降值为１．０ ｍｉｌｌ，桥梁承载力满足要求。
关键词：盾构隧道；桥梁；桩基；数值模拟
中图分类号：Ｕ４５９．１ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１２）０６—００５７—０１
１工程概况 盾构双线区间隧道从东、西双匝道桥基础中间下穿，隧
道覆土厚度约１７—２０ ｍ，隧道净距５．０ ｍ。盾构直径６．２ Ｉｌｌ， 管片厚度０．３５ ｍ，管片外轮廓距桥梁桩基１．３～５．０ ｍ。同
时，在金涌立交桥主桥下方有柴垛桥，位于东西两组匝道之
间，由于受京山桥的桥桩限制，隧道之间的净距以及隧道与
匝道桥桩的距离无法调整。
２评估思路 针对工程的特点，在评估咨询中进行数值计算和分析工
作，包括，首先建立ＦＬＡＣ３Ｄ地层结构模型，模拟双线盾构隧
道推进过程中引起的金涌立交ＡＣ（西）匝道桥的桩基沉降、
顺桥向及横桥向差异沉降，其次对穿越影响范围内的桩基承
载能力及损失进行估算，桩身截面强度验算，最后建立Ｍｉｄａｓ
ｃｉｖｉｌ荷载一结构模型，在最不利差异沉降工况条件下，对上 部桥梁结构的附加内力及变形进行验算。
３计算模型及土体参数
３．１计算模型
ＡＣ匝道区域简化模型长１３０ｍ，宽８０ｍ，高８０ｍ，９３ ２０８个
单元，９８ ３９４个节点。模型中共有３２根桩，四桩承台，桩长约
４５ ｍ，桩径１ ｍ，承台厚２ ｍ，长４．５ ｍ，宽４．５ ｍ。
３．２土体参数
土体参数见表１。
表１土层参数表
４计算结果 在全部注浆的情况下盾构隧道的左线开挖，地表最大沉
降１５ ｍｍ。开挖引起地表横向沉降槽呈正态分布，承台位置
处沉降值小于周围土体。隧道开挖会引起桩基发生变位，桩 顶最大竖向位移５．２ Ｉｎｌｎ，桩身最大位移４．５ ｍｍ，在桩顶以
下１８ ｍ处。由图１可知，在全部注浆的情况下盾构隧道的
右线开挖，地表最大沉降２０ ｒｔｌｍ。由图２可知，开挖引起地表 横向沉降槽呈正态分布，承台位置处沉降值小于周围土体。
隧道开挖会引起桩基发生变位，桩顶最大竖向位移９．５ ｍｍ，
桩身最大位移５．０ ｍｍ，在桩顶以下１９ ｍ处。 图１地表横向沉降槽曲线圈图（ｉｎｌｎ）
图２地表横向沉降槽曲线图（ｍｍ）
５桥梁上部结构承载力评价
５．１计算模型概述
主桥为预应力混凝土结构，结构形式为３跨连续梁，主
梁为箱型截面，混凝土采用５Ｏ’，钢筋采用ＩＩ级钢筋，预应力
钢筋采用 ８１５．２钢绞线。采用桥梁专用有限元分析软件
ＭＩＤＡＳ—Ｃｉｖｉｌ建立数值分析模型，全桥共５７个节点、４８个
单元。为计算桩基变形对桥梁上部结构的影响，对上部结构
选取１—９九个控制截面进行计算。在考虑结构永久作用、
移动荷载及其他可变荷载（整体升（降）温、温度梯度、基础 沉降）等作用下，试算在地铁开挖过程中各控制截面的荷载
效应。
５．２桩基变形对上部结构内力影响分析
根据地层结构模型计算结果，主桥３３ 轴线最大沉降
１．２ ｍｍ，主桥３４ 轴线，最大沉降１．１ ｍｍ。
５．３ 内力计算结果分析
应力计算结果见表２。 （下转第５９页）
收稿日期：２０１２－０２—２１ 作者简介：刘畔（１９８５一），女，助理工程师，研究方向：道路工程、桥梁工程以及隧道工程。
・５７・
第６期 廖小文，崔相奎：Ｐｃ连续刚构桥墩顶横隔板形式对０ 块顶板受力性能影响研究 总第２２０期
续表１
注：１．横向硬直力作用后应力改变值 算为２一ｌ和１５—４１；温度作胤舌应力改变值计算为３－２和１６－５１。 ２应力改变值增加为正，减少为负 图１到图２为１ 截面和２ 截面横向预应力作用前、后及
温度作用后Ａ、Ｂ两点在五种模型中的横向正应力的变化情
况。图３到图４为ｌ 截面和２ 截面Ａ、Ｂ两点在五种模型中
的横向预应力作用后和温度作用后横向正应力的改变值。
由表１和图１到图４可得：（１）在五种模型中，在白重作
用、横向预应力作用和温度作用下，Ｏ 块顶板同一位置横向
正应力变化趋势基本相同。对１ 截面，模型二、三、四中横
向正应力大小相当，模型一横向正应力最小，模型五横向正
应力次之；对２ 截面，从模型一到模型四横向正应力逐渐增
大，模型五横向正应力较模型一大，较其他模型小。
（２）在五种模型中，从模型一到模型四Ｏ 块顶板横向预
应力作用效应逐渐减弱，模型五较模型一大较其他模型小。
横向预应力作用前后，１ 、２ 截面Ａ点横向正应力改变值，模
型一到模型四最大分别为０．９１ ＭＰａ和Ｏ．８２ ＭＰａ；模型五比
模型一均小０．３ ＭＰａ。
（３）在五种模型中，温度作用前后，１ 、２ 截面Ａ点横向
正应力改变值变化较小。模型五相对其它模型横向正应力
改变值改变最大。
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图１ １ 截面 —●一＾＾麓一矗窿，，ｔ俑簟—－一＾－．Ｉ—ｆＩ废力捧用詹＋＾点■度忭甩Ｊ言
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圈３ １ 截面
图４ ２ 截面
（４）通过五种模型的比较分析，墩顶横隔板降低了Ｏ 块
顶板横向预应力的作用效应，增加了负温差作用对Ｏ。块顶
板的不利影响。变厚度横隔板形式，即降低横隔板刚度，对
０ 块顶板受力有利，但影响不大；改变０ 块顶板的约束条件，
即将横隔板上部掏空，对０ 块顶板受力非常有利。
４结论 通过比较分析，五种墩顶横隔板模型中，从模型二到模
型三，Ｏ 块顶板受力逐渐变差；模型一和模型五中Ｏ 块顶板
受力最为有利，顶板横向预应力的作用效应最好，负温差作
用下Ｏ 块顶板受力也比较均匀。建议采用模型五，即将横
隔板与顶板相接的地方掏空，这样即可以限制截面畸变变
形，分担支承反力，又可以减小墩顶横隔板对Ｏ 块顶板受力
的不利影响。
（上接第５７页）
表２应力计算结果 ＭＰａ ６结论 （１）全部注浆加固地层时，隧道开挖引起的桩基最大沉
降值为９．３ ｍｍ，最大差异沉降值为１．０ Ｉｎｔｏ，承台最大转角
０．０２。，最大侧向水平位移为５．０ ｍｍ。
（２）在桥梁支座位移最不利组合情况下，ＡＣ匝道桥上
部结构在各计算状态下，各控制截面正截面抗弯满足设计规
范要求，正常使用状态下的主梁挠度及法向压应力均满足规
范要求，结构强度及刚度安全储备较高。
参考文献： ［１］张强，郑茜茜．桥梁桩基被盾构隧道近距离穿越的影响研究
［Ｊ］．山西建筑，２０１１，１７（６）：１５４—１５８． ［２］ 王占生．构近距穿越桩基的研究［Ｊ］．北京：北方交通大学，嬲 ［３］吴波，刘维宁，索晓明等．地铁施工近邻桥基加固效果三维数
值分析［Ｊ］．铁道工程学报，２００５，８９（５）：４８－５２． ［４］李强，王明年，李德才等．地铁车站暗挖隧道施工对既有桩基 的影响［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００６，２５（１）：１８４—１９０．
・５９・ 量 趟 匠鼙 ¨。６．：。吨１．，吨 ；： 点
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盾构施工对周围建筑物的安全影响及处理措施
盾构施工对周围建筑物的安全影响及处理措施
摘要：地铁施工对近邻建筑物的影响已成为地铁工程中的重点和难点。因此，在施工过程中必须采取可靠措施，并且根据建筑物的沉降及倾斜控制标准，对地铁施工过程进行有效的管理，严格控制地表沉降，才不会影响邻近建筑物的安全使用。
关键词：建筑物风险控制；施工安全；盾构施工；地面沉降
中图分类号：u455.43文献标识码： a 文章编号：
引言
盾构隧道施工法是指使用盾构机，一边控制开挖面及围岩，使之不发生坍塌失稳，一边进行隧道掘进、出渣，并在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，从而不扰动围岩而修筑隧道的方法。近年来由于盾构法在施工技术上的不断改进，机械化程度越来越强，对地层的适应性也越来越好。城市市区建筑公用设施密集，交通繁忙，明挖隧道施工对城市生活干扰严重，盾构法建造隧道，其埋设深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制。特别在市中心，若隧道埋深较大，地质又复杂时，用明挖法建造隧道则很难实现。然而, 地铁盾构施工穿越各种建筑物、铁路、河流、桥梁等作业日益频繁，而且由于施工节点较多，施工单位不同，管理理念、水平不一，给地铁工程的建设及将来的运营管理留下不容忽视的问题和安全隐患。本文结合城市地铁盾构法施工工程实例，对城市地铁穿越既有有建筑物的风险的预测和控制技术进行研究，提出科学、安全的盾构施工安全建议，进一步提高盾构施工的安全技术水平，丰富盾构施工的安全概念。
一、盾构法施工原理
盾构机的所谓盾是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾构钢壳，所谓构是指构成隧道衬砌的壁后注浆体和管片，这样就能做到尽可能小的减小土层的沉降。
二、 盾构施工的特点和优点
1、盾构技术的基本特点
①对施工精度的要求非常高。
②盾构施工是不可后退的。
③对城市的正常功能及周围环境的影响很小。
④盾构机是根据施工隧道的特点和地基情况进行制造或者改造等。
2、盾构施工具有下列优点：
①在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。
邻近隧道施工对既有线的影响初探
邻近隧道施工对既有线的影响初探
随着城市的不断发展，隧道施工已成为城市基础设施建设中不可或缺的一部分。隧道施工对既有线的影响一直备受关注。因为既有线的运行受到隧道施工的影响，可能导致交通不畅、安全隐患等问题。对于隧道施工对既有线的影响进行初步探讨，对城市基础设施建设和交通运行管理具有重要意义。
1. 交通影响
隧道施工可能会对既有线的交通运行产生一定的影响。施工期间可能会出现交通阻塞、道路封闭、交通管制等情况，导致交通不畅，给周边地区的居民和企业带来不便。特别是在城市密集地区，隧道施工对既有线的交通影响尤为明显。
2. 安全影响
隧道施工可能会对既有线的安全产生影响。施工过程中可能会出现塌方、地质灾害等安全隐患，一旦发生事故可能会严重影响既有线的正常运行。隧道施工对既有线的安全影响需要引起足够重视。
3. 环境影响
隧道施工对既有线的环境影响也不容忽视。施工期间可能会产生噪音、振动、扬尘等环境污染，给周边居民带来不良影响。隧道施工需要合理规划，尽量减少对周边环境的影响。
二、应对策略
1. 合理规划
在隧道施工前，需要进行充分的规划和设计，充分考虑隧道施工对既有线的影响，减少对交通、安全和环境的影响。可以采用夜间施工、分期施工等方式，减少对既有线的影响。
2. 加强监管
对隧道施工进行严格监管，确保施工过程中符合相关法律法规和标准，减少安全隐患。加强环境监测，及时发现并解决环境污染问题，保护周边居民的生活环境。
3. 提高应急能力
加强紧急救援队伍的建设和培训，提高应急处置能力。一旦发生施工意外，可以及时有效地进行处置，减少对既有线的影响和损失。 4. 加强沟通
在隧道施工期间，加强与既有线相关部门和相关利益相关方的沟通，做好信息发布和舆情引导工作，及时解答群众疑虑，减少社会影响。
桥梁桩基施工对临近既有隧道的影响分析
总第３２３期交 通 科 技ＳｅｒｉａｌＮｏ．３２３ ２０２４第２期ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．２Ａｐｒ．２０２４
ＤＯＩ１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１７５７０．２０２４．０２．０１７
收稿日期：２０２３１２１３第一作者：邵俊伟（１９８４－），男，工程师。桥梁桩基施工对临近既有隧道的影响分析
邵俊伟
（山西路桥桥隧工程有限公司 朔州 ０３６０００）
摘 要 为分析桥梁施工对临近隧道的影响程度，文中以某既有临近隧道旁的桥梁施工为工程背景，利用ｍｉｄａｓＧＴＳＮＸ有限元软件分析桥梁施工对隧道结构的影响，得到隧道衬砌结构的位移及内力结果。结果表明，在桥梁桩基钻孔开挖过程中，由于桩孔土体被掏空，围岩应力释放，使轨道交通隧道左、右洞分别产生了１．１，３．５６ｍｍ的水平位移；桥梁开挖的应力释放发生竖向位移后，在上覆荷载的作用下竖向位移有所减小，呈现出先增大后减小的变化趋势，最终竖向位移分别为０．９５，２．５６ｍｍ；在桥梁施工过程中，隧道衬砌结构的最大拉应力为９１６ｋＰａ，最大压应力值为３１３３ｋＰａ，最大弯矩为７４ｋＮ·ｍ，均满足强度要求，保证了轨道交通隧道的正常运营。关键词 桥梁 临近隧道 位移 内力中图分类号 Ｕ４４５ Ｕ４５８
为分析新建工程对既有隧道的影响规律，学
者们开展了许多研究，董云生［１］以上跨大梅山隧
道的桥梁建设为背景，利用有限元软件模拟桥梁
施工过程中对大梅山隧道的影响，结果表明，隧道
的位移变形均在可控范围内。杨成［２］以珠海城际
隧道为研究对象，分析了桥梁施工和运营对隧道
结构安全的影响，得到桥梁桩基施工中的沉降和
变形规律，并提出采用隔离桩等措施，保证施工影
响在可控范围内。白雪［３］则研究了新建桥梁桩基
对既有高铁箱涵的影响。张源［４］以丰台火车站的
某立交工程施工为背景，建立三维有限元模型，详
细分析桥梁施工对城市轨道交通隧道的结构安全
影响，模拟分析了桥梁施工过程中隧道结构的位
盾构近接桥梁施工对桥梁桩基的影响研究
・隧道／地下工程・
盾构近接桥梁施工对桥梁桩基的影响研究
龚爱军 ，辛振省
（１．中铁济南勘察设计咨询院有限公司，济南２５００２２；２．中铁三局集团有限公司，太原０３０００１）
摘要：盾构近距离穿越桥墩桩基时，若盾构与桥墩的间距小 于隧道半径，双桩桥墩就会向反方向倾斜。一定程度上加大同 步注浆量和二次注浆量，同时对盾构和桩基间土体进行预加 固．是一种安全经济的加固方案之一。 关键词：盾构；近接施工；桥梁桩基 中图分类号：Ｕ４５５．４３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—２９５４（２００８）ｌ１—００７７—０２
１ 工程概况
某在建地铁２号线Ｈ区问工程，是由Ａ站始发下
穿既有桥梁到达Ｂ站的盾构区间。区间设计里程为
Ｋ２＋９８３．０５～Ｋ４＋３９２．０９９，右线长ｌ ４３１．８１ ｍ，左线
长１ ４５３．４９１ ｍ，单圆盾构区间隧道，内径５ ５００ ｍｍ，管
片厚３５０ ｍｍ，管片长１ ２００ ｍｍ，分为标准环、左转弯环
及右转弯环。隧道主要下穿两条景观河桥梁，与两座
既有桥梁临近施工。其中一桥梁的桥墩处固定有煤气
管道，对其沉降要求较为严格，此处隧道埋深１１．５ ｍ，
桩深３０ ｍ，为摩擦桩，盾构隧道外围距离桩基最短距
离仅为２ ｍ。
２盾构穿越桥梁的数值模拟分析
２．１ 模型建立及施工步骤模拟
根据圣维南原理，为保证边界条件，根据不同的施
工条件和地质情况，应取开挖洞室尺寸的３～５倍，以
保证边界处的位移基本为零，鉴于本工程，模型尺寸横
向取８０ ｍ，竖向取６０ ｍ，纵向取１００ ｍ，以足够大的模
型保证计算的精度。模型尺寸如图１（ａ）所示。同时
为保证计算尽可能贴近实际对隧道周边及桥墩周围的
单元进行加密，对整个模型进行网格单元优化。
模型建立后，给各层土体附上其属性，但是此时的
模型只是各层土体的堆积，不是现实中的原状土体，在
附弹性模型ｍｏｄｅ ｅｌａｓｔｉｃ后，在土体自重作用下，土体
盾构隧道施工对高架桥墩及桩基影响分析
２０１０年３月第３期 城市道桥与防洪 管理施工 ８３
盾构隧道施工对高架桥墩及桩基影响分析
侯剑锋 （上海市政工程设计研究总院，上海市２０００９２）
摘要：上海北京西路一华夏西路电力电缆隧道工程沿成都路高架走行，该范围采用盾构法施工，沿线共穿越了９８个高架桥 墩。该文通过经验公式及有限元空间分工况模拟计算的方法，对盾构法隧道穿越高架桥墩的工况进行了分析，根据分析结 果，盾构穿越高架桥墩可保证桥墩的安全。 关键词：盾构隧道；高架桥墩；数值分析 中图分类号：Ｕ４５５ 文献标识码：Ａ文章编号：１００９—７７１６（２０１０）０３—００８３—０５
０ 引言
随着城市地下空间的开发，在既有建（构）筑物 旁边施工地下工程的情况会越来越多。其中，在既
有高架桥旁边施工盾构法隧道就是较为普遍的一 种情况。隧道施工会改变高架桥梁结构的受力状
态，具体会造成什么样的影响应具体问题具体分 析，例如，隧道在桩基下还是在桩基旁边穿越就会 有显著的不同。目前，由于隧道埋深还较浅，最常
见情况是在桥桩旁边推进盾构。这种情况会使桥
桩产生附加弯矩并造成桥桩轴力增加，并可能引
起墩身倾斜。 本文首先采用理论分析确定了受盾构施工影 响最大的桩基，然后，针对实际工况建立三维有限 元对盾构隧道施工对该桩基影响进行了分析。分 析结果说明隧道施工对该桥墩及桩基的影响是满 足结构安全要求的，具体施工监测结果也证明了
这一点。
１ 工程概况
上海北京西路一华夏西路电力电缆隧道为连 接市中心的世博站及浦东的三林站的电力电缆隧
道工程，线路全长约１５＿３ ｋｍ。其中，盾构法隧道内 径 ５．５ ｍ，长约８．８４ ｋｍ；顶管法隧道内径 ３．５ ｍ， 长约６．１４ ｋｍ；明挖隧道约０．３０ ｋｍ，沿线共设１４座 工作井。电力电缆隧道有部分线路在上海成都路 高架下走行，电力隧道与高架道路近距离并行约 ３．６ ｋｍ左右，涉及到９８个桥跨，该段为盾构法隧道。
地铁隧道下穿对既有铁路的影响分析及加固对策
地铁隧道下穿对既有铁路的影响分析及加固对策
赵大亮
【摘 要】地铁盾构下穿既有铁路施工时,土体的扰动会导致既有铁路产生不均匀沉降,对铁路安全运营产生非常不利的影响.本文考虑盾构隧道下穿施工,铁路路基及结构间的相互作用关系,建立结构-路基-土体有限元模型,分析盾构施工过程中铁路路基和框架桥的变形特征,评估工程安全性,提出相应的施工加固措施和加固范围,并与监测结果进行了对比分析,结果表明设计所采取的加固措施是切实可行的.
【期刊名称】《铁道建筑技术》
【年(卷),期】2017(000)012
【总页数】5页(P73-77)
【关键词】盾构施工;地铁隧道;框架桥;下穿铁路;有限元
【作 者】赵大亮
【作者单位】中铁第五勘察设计院集团有限公司 北京102600
【正文语种】中 文
【中图分类】U455.43
1 引言
随着我国城市交通的快速发展，地铁盾构下穿既有铁路的情况已成普遍现象。盾构下穿铁路施工会扰动周围土体，引起周围地层损失及路基沉降，进而造成既有构筑物发生变形，将会对列车的安全运营产生不利影响［1］。这类工程施工难度高、风险大，一旦出现问题，将会造成极大的经济损失。
目前，国内外对盾构下穿既有铁路地表和既有结构沉降的规律已有大量的研究［2-10］。已开展的研究中，盾构下穿铁路线路对周围土体和结构变形方面的影响研究较多，较少从加固措施和安全性评价方面进行研究。因此，开展地铁下穿既有铁路桥梁结构变形控制及加固措施技术研究，保证铁路安全运营，具有十分重要的意义。本文以北京地铁8号线盾构穿越丰双铁路框架桥为例，重点研究盾构下穿过程中各种加固措施对既有铁路路基和框架桥变形的影响，进而提出相应的加固措施和变形控制技术，从安全性角度做出评价，为类似工程提供参考。
2 工程概况
2.1 北京地铁8号线大和区间
本段区间为北京地铁8号线三期工程大红门桥站-和义站区间。区间线路北起大红门路与南苑路相交路口处的大红门桥站，线路出站后从南苑路西侧穿南四环路绕过大红门立交桥（K38+60.000～K39+320.000），中间穿过丰双铁路（K39+000.00）到达和义站（见图1）。
基于地铁双线盾构的隧道开挖地表沉降规律研究
桥梁与隧道工程Ｂｒｉｄｇｅ＆Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅ ｒｉｎｇ
基孑 地铁双线盾构的
隧追开挖地表沉降舰律研究
王跃力
（河南省水利第一工程局．河南漯河４６２０００）
摘要：隧道开挖会对周围土体产生扰动，并伴随着土层变形。有时候变形过大，地表沉降引起塌方，会严重影响着施工 质量和作业人员安全。基于此，结合某市地铁二号线８标工程实例，采用数值模拟的方法对不同间距隧道开挖地表沉降规律 进行研究，能够为类似工程施工提供一定的参考和借鉴 关键词：双线；不同间距；地表沉降；规律 中图分类号：Ｕ４５５．４３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—４７８６（２０１２）０１—０１０２—０３
Ｇｒｏｕｎｄ Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ Ｌａｗ ｏｆ Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ０ｎ
Ｍｅｔｒｏ Ｄｏｕｂｌｅ Ｌｉｎｅ Ｓｈｉｅｌｄ
ＷＡＮＧ Ｙｕｅ—ｌｉ
（Ｈｅｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃ）ｒ １ ｓｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｂｕｒｅａｕ，Ｌｕｏｈｅ ４６２０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｕｎｎｅｌ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｗｉｌｌ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ ｔｏ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｓｏｉｌ．ｏｆｔｅｎ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｓｏｉｌ
ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｓｏｍｅｔｉｍｅｓ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉＳ ｔＯＯ ｌａｒｇｅ．ａｎｄ ｌａｎｄｓｌｉｄｅｓ ｗｉｌｌ ｂｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ．
ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａ ｓｅｒｉｏｕｓ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｅｒｓｏｎｎｅ１．Ｇｉｖｅｎ ｔｈｉｓ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ Ｎｏ．８ ｓｔａｎｄａｒｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｍｅｔｒｏ Ｌｉｎｅ ２ ｉｎ ｏｎｅ ｃｉｔｙ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｕｓｅｓ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈ—
不同加固方式下盾构施工对桥梁桩基影响的研究
２０１３年第３期 铁道建筑 Ｒａｉｌｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ７５
文章编号：１００３—１９９５（２０１３）０３—００７５－０３
不同加固方式下盾构施工对桥梁桩基影响的研究
胡雄玉
（西南交通大学地下工程系，四川Ｉ成都６１００３１）
摘要：某城市地铁盾构隧道近距离穿越城市立交桥桩基，最小净距仅１．５６ ｍ。应用ＡＮＳＹＳ建立三维非 线性有限元模型分析盾构隧道施工对桥梁桩基的影响。采用接触单元来模拟桩基与土体的相互作用，
分析不同加固方式下盾构隧道掘进对近接桩基位移和内力的影响。计算结果表明：盾构隧道近接施工 时，既有桩基会产生侧移和附加内力；对距离隧道较近且靠近隧道侧的桩基进行花管注浆加固效果不明
显；对盾构隧道穿越地层进行加固能有效降低桩基的侧移和附加内力。 关键词：盾构隧道桩基加固方式数值分析
中图分类号：Ｕ４５５．４３文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－１９９５．２０１３．０３．２４
盾构法修建地铁隧道具有对周围环境影响小、施 工快速安全等优点，已成为城市地铁修建的主要施工 方法。由于城市建筑物密集，地铁修建过程中必然会 出现近接施工。盾构施工中由于超挖、顶推力、盾尾空
隙、注浆等因素的影响，不可避免地引起地层变位。地
层变位可能导致结构物发生开裂、沉降、倾斜等现象， 对结构物产生不利影响。 拟建中的某城市地铁２号线区间盾构隧道近距离
穿越城市立交桥桩基，最小净距仅１．５６ ｍ。研究桩基 的内力和位移随盾构掘进的变化规律，并提出有效的
加固方法对立交桥的保护和地铁的顺利掘进具有重要 意义。
１ 工程概况
根据地质勘测结果，隧道邻近地层由上至下为人
工填土、粉土、中密卵石、密卵石、细砂、强风化泥岩等， 隧道穿越地层主要为密卵石地层。计算所采用的地层
和结构物理力学参数见表１，结构物性指标取相应混
凝土类型和强度等级的规范值，考虑管片接缝的存在 对隧道的刚度进行折减，折减系数为０．８。区间隧道 与桩基位置剖面如图１所示。
盾构隧洞下穿高速公路的影响分析及加固
盾构隧洞下穿高速公路的影响分析及加固
摘要：现阶段，我国城市化进程不断加快，盾构隧洞下穿建筑物的工程项目屡见不鲜。隧洞在开挖掘进过程中会对原有地层土体造成扰动，地质条件较差的地区可能产生地面沉降，对地表建筑物和人员安全造成巨大的威胁，如何最大程度地减小盾构隧洞施工对周围建筑物的影响成为备受关注并迫切需要解决的问题。本文探究隧洞盾构掘进施工过程对高速公路及交通涵洞造成的不利影响。
关键词：隧洞盾构；高速公路；加固
引言
伴随着城市机动车数量的增多，引发的交通拥堵问题愈发严重，四通八达的交通网络，将不可避免地出现隧道下穿高速公路的情况，而有些隧道埋深较浅覆土较薄，路基填筑材料稳定性差，以及盾构施工对土体的扰动等原因，容易使地层产生较大变形、导致地表沉降甚至失稳。对盾构隧道安全施工和高速公路的安全运行都会造成严重的威胁。
1施工方案
按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的十八字方针组织隧道下穿既有高速公路施工。首先采用超前双层小导管加固既有高速周边围岩，而后从既有高速路基中线处分两部分暗挖通过。第一部分施工:施工到距离既有高速边线前10m时，对既有高速行驶的车辆采取临时管制措施，开挖侧半幅禁止通行，另半幅封闭超车道，行车道和硬路肩通行，同时重车限速、限时段通行，加快施工速度，加强监控量测，待二衬强度达到设计强度的95%以上时，进行第二部分施工。第二部分施工:采取与第一部分施工相同的施工方法，开挖侧半幅禁止通行，另半幅超车道封闭，待此段(距离既有高速另一边线后20m)二衬强度达到设计强度的95%以上时，恢复既有高速通车。隧道下穿高速公路段开挖支护采用双侧壁导坑法，根据地质情况及监控量测结果及时调整支护参数、开挖方式和施工步序。
2施工风险分析
隧道下穿高速公路处埋深较浅，隧道结构顶至高速公路路面的距离仅有15m，且地质条件较差，该处为第四系残坡积粉质黏土及二长花岗岩，全风化，节理裂隙发育。而且根据施工时间要求，下穿在建高速公路时，重型施工车辆会产生不均匀荷载。另外，隧道下穿高速公路段平行既有温福铁路只有90m，爆破作业需采用微震控制爆破技术，爆破振动速度不得超过5cm/s，施工进度慢，隧道施工时不确定因素多，因此施工风险极大。
盾构法施工对既有桥基础变位的影响分析
２０１１年６月 第６期（总１５３） 铁道工程学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＲＡＩＬＷＡＹ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＳＯＣＩＥＴＹ Ｊｕｎ ２０１１ ＮＯ．６（Ｓｅｒ．１５３）
文章编号：１００６—２１０６（２０１１）０６—００１４—０７
盾构法施工对既有桥基础变位的影响分析
王 菲 禚 一
（铁道第三勘察设计院集团有限公司， 天津３００１４２）
摘要：研究目的：盾构法施工对周围土体及既有建筑物的影响极为复杂，分析盾构施工过程中对周围既有桥梁 基础的影响具有重要的工程价值和研究意义。本文以某隧道开挖的工程实例为背景，采用ＡＢＡＱＵＳ通用有 限元软件，建立了结构的三维有限元模型，考虑了土体及其与结构间的非线性特性，模拟了盾构法隧道开挖的 完整施工过程，最终得到了盾构施工过程中既有桥梁的承台和桩基础的变位规律。 研究结论：分析表明，在开挖过程中，在开挖掌子面压力的作用下，前方土体隆起，最大隆起量为４．２８７ ｍｍ； 由于开挖引起的土体损失、土体应力释放以及盾尾空隙的共同作用，导致盾构正上方及盾构后方的土体发生 沉降，最大沉降量为６．６５１ ｍｍ。盾构施工过程中，承台将发生较大的竖向、横向和纵向变位，不可忽略。进行 既有桥梁上部结构分析时应考虑承台的基础变位影响。 关键词：盾构施工；桥梁；三维有限元；动态模拟；相互作用；基础变位 中图分类号：Ｕ４５５．４３ 文献标识码：Ａ
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ Ｓｈｉｅｌｄ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｏｎ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｘｉｓｔｅｄ Ｂｒｉｄｇｅ
Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ
ＷＡＮＧ Ｆｅｉ，ＺＨＵＯ Ｙｉ
（Ｔｈｅ Ｔｈｉｒｄ Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１４２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｕｒｐｏｓｅｓ：Ｔｈｅ ｓｈｉｅｌｄ ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｈａｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｅｘｉｓｔｅｄ