深圳地铁5号线结构变形监测研究

随着城市轨道交通的飞速发展,城市轨道交通网络的安全运营对整个城市的稳定性都起着至关重要的作用。以深圳地铁5号线为试点,从既有运营线路的变形量监测出发,采用实时、科学、准确的技术方法,建立高效的数据处理网络信息系统。在已有监测数据资料的基础上,通过为期一年的监测、统计分析,为考察地铁隧道运营安全、研究隧道变形规律提供了可靠的参考数据。     

西安地铁盾构隧道穿越地裂缝带的适应性与应对措施

盾构能否通过地裂缝是西安地铁建设中的难题,结构的适应性与应对措施是关键。以西安市唯一的市域环线——地铁8号线为工程背景,基于现场调查、资料收集、InSAR监测及有限元数值模拟,讨论了西安地裂缝活动趋势与地铁沿线地裂缝的活动性分级,分析了不同管片拼装方式和断面尺寸的盾构隧道在地裂缝场地的适应性,提出了盾构隧道穿越地裂缝带的二次衬砌与暗梁、钢管片、注浆加固、手孔局部加固等应对措施,并验证了其有效性。结果表明：在地裂缝活动性弱的Ⅳ级场地可采用盾构隧道,错缝拼装优于通缝拼装,且盾构最优直径D=6.2 m;盾构隧道的纵向设防长度为距地裂缝带0.75D～1.50D的范围,并与隧道穿越地裂缝带的角度有关。研究结果可为地铁盾构隧道穿越地裂缝带结构设计与病害防治提供科学指导。     

西安地铁隧道穿越地裂缝带的计算模型探讨

通过对西安地铁隧道穿越地裂缝带的大型物理模型试验成果的分析,提出在地裂缝活动时,穿越地裂缝带的地铁隧道有以下两个方面的变化特征:一是作用于隧道的荷载发生改变;二是在隧道底部产生脱空现象。这种脱空现象无论在整体式隧道还是盾构隧道中都会出现。造成隧道在界面上与土体脱空的原因是隧道和周围地层的变形不协调。脱空区域的大小对地铁隧道的变形与内力计算会产生明显影响。在对隧道变形特征分析的基础上,总结得出了西安地铁穿越地裂缝带隧道变形的4种计算模型:对于整体式长隧道,可以采用一端固定而另一端简支,或一端固定而另一端定向支承的计算模型;对于整体式短隧道,可以采用外伸梁模型;对于盾构隧道,可以采用一端固定而另一端定向支承的计算模型。最后,对脱空条件下隧道数值分析的建模问题进行了讨论。算例分析表明:在数值计算中,对于隧道与土体接触面的界面处理非常关键,否则将造成计算结果的重大误差。     

西安地铁隧道穿越饱和软黄土地段的地表沉降监测

以西安地铁一号线朝阳门站—康复路站区段饱和软黄土地铁隧道为研究对象,通过施工期现场地表沉降变形监测,分析了在饱和软黄土特殊地层条件下隧道浅埋暗挖法施工引起的该区段地表沉降变形规律以及地表沉降槽分布特征。结果表明:在饱和软黄土隧道开挖时,随着掌子面的推进,隧道顶地表沉降可分为沉降微小阶段、沉降显著发展阶段、沉降缓慢阶段和沉降稳定阶段;单线隧道开挖后的最大地表沉降量为18.89mm,双线隧道开挖后的最大地表沉降量为36.4mm;已开挖隧道对围岩土体的扰动作用使得后开挖隧道的地表沉降发展较大;双线隧道的地表沉降槽宽度接近单线隧道沉降槽宽度的2倍,因此可以将其近似为单线隧道地表沉降槽宽度与双线隧道轴线中点距离之和;单线隧道开挖后地表沉降槽宽度为8.4～9.3m,双线隧道开挖后地表沉降槽宽度为16.2～17.5m;隧道开挖施工的沉降槽宽度参数为0.435～0.467,单线隧道开挖后的地层损失率为0.765%～1.324%,双线隧道开挖后的地层损失率为1.231%～2.200%。     

列车运行振动对地铁隧道沉降监测系统的影响分析

地铁隧道沉降监测系统主要用于自动、实时、连续的监测隧道沉降.通过振动干扰导入,利用环境模拟方法对系统进行了响应测试.实验结果表明列车运行时产生的振动干扰在系统监测允许误差范围内.     

武汉地区盾构穿过粉细砂层时地表沉降规律分析及施工参数优化

为研究盾构开挖粉细砂层对地表沉降的影响问题,基于武汉市地铁７号线香港站－三阳路站区间盾构施工监测数据,分析了开挖粉细砂层时地表沉降的一般规律,得出沉降曲线基本符合 Ｐｅｃｋ沉降槽,地表沉降最大位置为盾构开挖面距监测点１０环以内和盾构开挖面正前方。通过三维数值模拟,研究了优化注浆压力和掌子面平衡压力对减小地表沉降的影响,结 果 表 明,优化掌子面平衡压力对地表沉降的影响大于优化注浆压力,两者合理优化对减小地表沉降效果最佳,盾构穿过粉细砂层时的最佳 注浆压力为１４０ｋＮ／ｍ２,掌子面平衡压力为３０ｋＮ／ｍ２。      

输气管道河流穿越盾构隧道设计技术研究

中卫黄河盾构隧道穿越是西气东输三线西段关键性、控制性工程,也是输气管道首次安装在盾构隧道内部通过黄河,隧道顺利贯通保证了干线输气管道按期投产。从设计角度出发,从隧道穿越方式、竖井设计方案、盾构衬砌结构验算和管道安装设计等方面对该隧道设计中的创新点和关键的技术问题进行分析和探讨。计算结果和实践证明,该隧道穿越方式的选择是合理的,竖井衬砌结构和环片内衬校核后是安全的,管道安装满足管材应力的要求。西三线中卫黄河盾构隧道成功的设计经验为日后类似工程设计和技术研究提供了必要的经验和借鉴。      

三维激光扫描技术在地铁隧道限界测量中的应用

文章结合地铁隧道轨道交通工程限界测量项目实例,分析讨论了基于三维激光扫描仪及点云数据处理软件在限界测量中的技术流程、数据分析方法及精度控制措施,对地铁隧道施工限界测量、竣工限界测量、运营维护检测有一定的参考价值。     

南宁在建地铁沿线地表沉降监测

南宁作为北部湾经济区的核心城市及中国-东盟博览会的永久举办地,正处于城市地铁修建及工程建设的高峰期。南宁位于复杂地质水文条件的南宁盆地中西部,地铁施工及运行有可能引发地表沉降等潜在风险,但关于南宁地铁修建区的沉降规律系统的认识仍十分有限。利用永久性散射体雷达干涉测量技术（Permanent Scatterers InSAR,PS-InSAR）处理54景Sentinel-1A影像,监测了2017年4月-2018年12月南宁市区地表沉降信息。结果表明,监测期内南宁地表形变速率为-23.8~9.0 mm/a,研究区大部分区域稳定,沉降点分布零星;4个重点沉降区位于蒲庙镇、九曲湾农场、江南地铁站及北湖-万秀村-虎丘一带;重点沉降区形变曲线总体上随时间变化呈现出不均匀下降;沉降成因可能与膨胀土膨胀特性、弃土滑坡、施工作业、列车流量过大及地下水位下降有关。5条地铁沉降值均属于安全范围。研究表明,南宁雨季降水丰富,地铁修建区表土以松散的第四系覆盖层为主,下伏基岩以工程力学性质存在一定不稳定性的第三系膨胀土为主,建议利用PS-InSAR技术对沉降重点区域及地铁沿线开展长期监测。     

自动化变形监测系统开发及在滑坡监测中的应用

近年来,随着施工技术水平的不断提高,深大基坑,高坝、拱坝,地铁盾构下穿既有铁路线路等高危险源工程越来越多,要求监控量测工作能够达到实时性、连续性、高精度、高效率以满足工程需求。传统的监测技术难以满足项目需求,基于测量机器人自动目标识别、自动照准、自动测角与测距、自动目标跟踪、自动记录等功能开发的自动化监测系统能够通过GPRS或者无线数传电台将实时监测数据传送给系统后台,对海量监测结果进行粗差探测、查询、显示、预测分析、报表图件生成及输出等,确保工程施工的安全进行,具有良好的应用前景。     

城市地铁建设第三方监测方法

分析城市地铁建设第三方监测的管理模式,认为应根据地铁沿线周边环境和地质情况确定需要开展第三方监测的地铁车站和区间隧道,将第三方监测项目分为主要项目和辅助项目,且第三方监测频率的确定取决于变形大小、变形的速度和变形监测的目的。各监测项的警戒值则根据设计文件要求,并结合《建筑基坑支护技术规程》和《建筑变形测量规程》确定,而预警值通常按警戒值大小的70%选取。     

采用时序InSAR技术监测北京地铁网络沿线地面沉降

随着北京轨道交通的日益完善,地铁成为人们日常出行的重要交通工具,监测和治理地铁工程沿线地面沉降成为保障线性工程正常运营的一项重要基础性工作。本文基于55景覆盖北京地区的3 m高分辨率TerraSAR-X数据,采用时序InSAR分析技术获取2010年4月至2016年12月地铁网络沿线的地面沉降形变信息,系统分析了北京地铁网络沿线地面沉降时空演变规律。同时,结合Peck公式将InSAR监测结果进行建模,以7号线磁器口-广渠门内站区段为例,估算地面沉降槽的空间发展特征。研究发现：北京市地铁线路沿线表现出不同程度的形变,形变严重的路段主要集中在东部及东北部区域,最大沉降速率超过了100 mm/a;相对于其他线路,4号、10线整体情况比较稳定,14号、亦庄线次之,6号、7号线不均匀沉降最为严重;此外,地铁在不同建设时期路段表现出不同的形变特征,施工期路段较运营期沉降严重;7号线磁器口与广渠门内站间沉降槽的宽度和最大值沉降值在2010-2016年呈现增加趋势,沉降槽最大宽度约达180 m。     

沉降观测在“鑫润北国之春”高层建筑施工中的应用

城市高层建筑物变形监测是从施工到竣工直至稳定阶段进行周期性的沉降观测,目的是指导合理的施工工序,预防在施工过程中出现不均匀沉降,避免因沉降原因造成建筑物主体破坏而导致巨大经济损失。该文详细介绍沉降观测基准点、沉降观测点布设过程及观测方法,介绍使用的观测仪器、计算软件及观测精度;结合等值线图、楼载荷-时间-沉降量关系曲线图作楼基变形沉降分析,分析出现不均匀沉降现象的原因,并提出预防和解决问题的方法。     

地震动力作用下土-地铁隧道模型分析

针对地铁建设中典型的马蹄形断面隧道建立比例尺为1∶20的分析模型,并采用数值分析方法研究马蹄形隧道处于单一土层及工程所处区域典型的成层土体中时的动力响应.分析结果表明,在单一土层中由于土体的约束作用,结构产生的位移以整体沉降为主,在成层土体中除产生一定的整体变形外还伴随一定的扭转变形.在两种地层情况下马蹄形地铁隧道在地震动力作用下的动力加速度响应、竖向位移均在拱顶处产生最大值,其中在单一土层中的加速度响应最大值为结构中部加速度的2.29倍.结构在顶部和侧板处所产生的动应力响应值也较大.研究表明,地震动力荷载作用下顶板、侧板均为受力较大部位,在设计和施工中应予以充分重视.     

香丽高速公路昌格洛滑坡-隧道工程病害三维数值分析

准确评价滑坡-隧道相互作用及稳定性,采用合理的病害防治方法,对保障公路顺利完工具有重要意义。以香丽高速公路昌格洛滑坡为例,利用现场地质调查、钻探等方法查明了滑坡成因机制以及变形特性,通过数值模拟研究了昌格洛滑坡在天然、降雨和开挖等工况下的空间应力应变特征以及稳定性变化,研究了隧道与所穿越滑坡之间的相互作用,据此提出了相应的病害防治方案。结果表明：昌格洛滑坡在自然条件下处于欠稳定状态;隧道开挖难以引起滑坡整体失稳,但会诱发滑坡局部变形,受滑坡体变形影响,穿越滑体的隧道部分将产生拉伸-剪切变形;降雨严重恶化滑坡稳定性,导致滑坡失稳,进而使穿越其中的隧道失效破坏。原选线方案面临风险巨大,最优防治方案为线路东移绕避,使隧道从滑面以下穿过。研究方法和成果可为香丽高速公路类似病害的防治提供有益借鉴。     

大直径深埋顶管施工对地表沉降的影响

顶管施工因非开挖或少开挖而在城市建设中应用广泛,但顶管施工引起的地表沉降不容忽视。依托佛山市某电力隧道顶管工程,通过现场实测、数值模拟及Peck经验公式的方法研究了顶管施工引起的地表沉降规律,探讨了管-土摩擦、注浆压力及支护压力对地表沉降的影响。结果表明：顶管施工引起的横向地表沉降在距轴线约4倍管径范围内变化较大,管-土摩擦的改变对横向地表距轴线约3倍管径范围内的地表沉降影响较大,对纵向地表距开挖面约1倍管径范围内的地表沉降影响较小;注浆压力的增大能够抑制地表沉降;支护压力的改变对横向地表距轴线约2倍管径范围内的地表沉降影响较大。研究结果可为控制顶管施工引起地表沉降措施的制定提供参考;同时,实测值、模拟值及Peck经验公式所得到的地表沉降变化趋势和大小相近,验证了数值模拟及Peck经验公式在实际工程中预测地表沉降的可行性。     

11~＃住宅楼沉降监测及其变形规律分析

建筑物沉降观测，是高层建筑变形测量重要项目之一。本文以实测１１＃住宅楼为例，介绍了其沉降监测的实施方法和观测成果的分析；并得出施工阶段沉降变化规律。其结果对验证地基与基础的可靠性，工程结构的设计方案具有一定的参考价值。     

大跨度地下结构震害特征及破坏机理探讨

根据日本阪神地震中神户地铁的震害特征,对地铁车站、铁道区间隧道、明挖隧道和盾构隧道的震害特点进行了分类,并对其失稳原因进行了分析。认为混凝土中柱震害主要有3个因素：弯曲破坏、剪切破坏和弯剪联合作用破坏;地下铁道破坏的主要原因是围岩失稳,且浅埋结构比深埋结构更易受地震破坏。     

并行差异断面顶管施工对地表变形的影响

城市地下空间开发和交通的发展促使大断面顶管技术在城市隧道建设中得到了广泛推广应用,其中并行顶管隧道的功能要求不同,因此其断面形状和尺寸也各有差异。基于城市下穿主干道的双线并行差异大断面顶管隧道工程,建立有限元三维计算模型进行系统分析,同时结合现场顶管项目的实测成果,研究并行顶管差异断面及不同工序情况下地表变形的特性及其影响因素。研究结果表明并行差异断面顶管施工引起的地表变形曲线呈"Ⅴ"形,地表变形曲线的峰值点由大断面矩形顶管轴线逐渐转移至两管中心;小断面矩形顶管轴线左侧的地表沉降值较轴线右侧大;先施工大断面矩形顶管更有利于地表变形的控制;断面尺寸的变化对地表变形的影响幅度为30%,工序差异对地表变形的影响幅度为8%,断面尺寸差异对地表变形的影响比工序差异的影响大。并行差异断面顶管施工对地表变形影响研究可为今后相关并行大断面顶管工程提供理论基础和经验借鉴。      

民生大楼一期工程沉降监测及其变化规律的研究

本文介绍了西安民生百货大楼一期工程沉降监测技术方案和数据处理，得出了一期工程的阶段位沉降变化规律，并对产生沉降变形的原因进行了分析．该结果对建筑二期工程施工组织具有指导意义，同时对其它建筑物沉降监测也有一定参考价值．