介紹地鐵五號(hào)線崇文門車站近距離下穿地鐵二號(hào)線的施工方法及控制既有線結(jié)構(gòu)施工變形的主要措施。

文章通過地鐵五號(hào)線崇文門車站近距離下穿既有線設(shè)計(jì)施工變形控制措施的論述,為類似工程的施工提供了一定的經(jīng)驗(yàn)和思路。

以成都地鐵7號(hào)線火車北站在既有建筑物下橫向擴(kuò)挖工程為背景,采用彈塑性有限元模型對橫向擴(kuò)挖施工過程進(jìn)行數(shù)值模擬,分析該擴(kuò)挖工程不同擴(kuò)挖寬度、不同車站層數(shù)施工時(shí)引起的地表沉降、建筑物基礎(chǔ)沉降和掌子面水平位移的規(guī)律,以及擴(kuò)挖前超前大管棚的加固效果。研究結(jié)果表明,各工況所產(chǎn)生的地表沉降、基礎(chǔ)沉降與相對沉降、掌子面水平位移均較小,滿足施工要求和不同的施工情況。

設(shè)定兩種場景,利用大渦場模擬軟件fds對某雙層島式車站站臺(tái)火災(zāi)進(jìn)行數(shù)值模擬,探討正壓送風(fēng)防煙在地鐵車站內(nèi)的應(yīng)用。模擬獲得雙層島式地鐵車站火場煙氣的蔓延過程以及站臺(tái)通向站廳樓梯口處的氣流分布,證明利用正壓送風(fēng)可以保證該處氣流方向和流速,各參數(shù)滿足規(guī)范要求,可以為人員疏散提供便利條件。

地鐵火災(zāi)監(jiān)管在地鐵安全運(yùn)營管理過程中占據(jù)重要位置，地鐵火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展機(jī)理與其它類型火災(zāi)相比有很大差異。以武漢市地鐵2號(hào)線某四層分離島式站點(diǎn)為研究對象，以fds火災(zāi)模擬軟件為技術(shù)手段，對該地鐵站點(diǎn)發(fā)生火災(zāi)時(shí)的煙氣蔓延過程、溫度分布以及co濃度分布規(guī)律進(jìn)行數(shù)值模擬，通過對模擬結(jié)果的分析，研究上述分布規(guī)律對人員安全疏散的影響。實(shí)驗(yàn)研究表明，當(dāng)該地鐵站點(diǎn)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，co濃度和溫度的變化與火源距離呈正相關(guān)，通過及時(shí)開啟相應(yīng)的火災(zāi)處理排煙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)以控制煙氣蔓延，此時(shí)在風(fēng)機(jī)影響區(qū)域的上風(fēng)co濃度、溫度偏低，下風(fēng)側(cè)偏高，其它區(qū)域的co濃度、溫度則變化不大。

本文以北京地鐵6號(hào)線二期會(huì)展中心站基坑支護(hù)為例,由于＂先隧后站法＂施工條件限制,深17.9m的基坑由傳統(tǒng)的3道鋼支撐支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化為2道鋼支撐支護(hù),通過數(shù)值模擬方法,在圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移、地面監(jiān)測等方面進(jìn)行對比分析,得出了此支護(hù)技術(shù)的安全、可靠,在北京地鐵施工史上為首例,為以后類似工程提供技術(shù)支持,具有極大的借鑒意義。

本文以北京地鐵6號(hào)線二期會(huì)展中心站基坑支護(hù)為例,由于\"先隧后站法\"施工條件限制,深17.9m的基坑由傳統(tǒng)的3道鋼支撐支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化為2道鋼支撐支護(hù),通過數(shù)值模擬方法,在圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移、地面監(jiān)測等方面進(jìn)行對比分析,得出了此支護(hù)技術(shù)的安全、可靠,在北京地鐵施工史上為首例,為以后類似工程提供技術(shù)支持,具有極大的借鑒意義。

大直徑盾構(gòu)鐵路隧道下穿已經(jīng)建成的某地鐵4號(hào)線車站及近鄰的地鐵2號(hào)線車站,為確定設(shè)計(jì)方案可行性,保證車站結(jié)構(gòu)安全及運(yùn)營正常,采用三維有限元對盾構(gòu)近鄰施工過程及后期變形沉降進(jìn)行分析。盾構(gòu)外徑11.97m,與既有地下車站最近距離約4m。通過三維模擬盾構(gòu)掘進(jìn)、同步注漿及管片脫出盾尾后受力情況,分析盾構(gòu)施工對地鐵的影響,提出降低施工影響的工程措施建議,為確定方案提供了依據(jù)。

北京地鐵五號(hào)線崇文門站下穿既有地鐵一號(hào)線區(qū)間隧道,車站頂板與區(qū)間隧道底板間距2.858m。為了嚴(yán)格控制既有環(huán)線區(qū)間隧道的沉降,確保環(huán)線地鐵運(yùn)營安全,準(zhǔn)備首次采用頂管作超前預(yù)支護(hù),用3d-sigma三維有限元軟件進(jìn)行施工效應(yīng)的計(jì)算模擬,掌握頂管預(yù)支護(hù)洞室的力學(xué)效應(yīng)。預(yù)測車站施工引起既有隧道的沉降量。

進(jìn)入21世紀(jì)，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，城市化進(jìn)程勢不可擋，城市空間資源緊張，交通問題成為城市發(fā)展的障礙。地鐵具有速度快、運(yùn)量大且不占用地面空間的特點(diǎn)，建設(shè)地鐵成為我國各大城市解決交通問題的首選。我國內(nèi)地約有660座城市，其中人口超過百萬的城市大約有300多座，截至2017年7月，地鐵系統(tǒng)已開通運(yùn)營的城市共有47座，正在建設(shè)的城市有56座。地鐵建設(shè)的重點(diǎn)是地鐵工程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)包括很多方面：地鐵線路規(guī)劃、車站設(shè)計(jì)、區(qū)間設(shè)計(jì)等等，地鐵車站大多采用明挖法施工，對于明挖車站，主要的風(fēng)險(xiǎn)源之一是深

基于flac~(3d)建立了地鐵明挖車站深基坑分步開挖和支護(hù)的三維數(shù)值模型,模擬計(jì)算得到的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和坑外土體的變形規(guī)律符合一般的實(shí)際情況,圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向變形和地表沉降曲線也符合一般規(guī)律。數(shù)值模擬計(jì)算得到的結(jié)果與實(shí)測結(jié)果相吻合,能夠?qū)?shí)際工程進(jìn)行較好的預(yù)測以及指導(dǎo)現(xiàn)場信息化施工。

在超淺埋、復(fù)雜地質(zhì)、管線眾多地段修建地鐵車站,采用傳統(tǒng)的洞樁法很難滿足地鐵施工要求。為此,結(jié)合北京地鐵19號(hào)線某車站實(shí)際情況,提出了管幕結(jié)合洞樁法超淺埋車站施工方法,研究了地層加固及管幕支護(hù)技術(shù)。監(jiān)測結(jié)果表明,對軟弱地層注漿加固能夠控制地層沉降；管幕結(jié)合洞樁法修建超淺埋地鐵車站對周邊環(huán)境及地表沉降影響小。研究結(jié)果可為類似工程提供參考。

以新管幕工法施工沈陽地鐵新樂遺址站風(fēng)道工程為依托,根據(jù)隧道及相關(guān)工程施工監(jiān)測的基本原理和方法,結(jié)合該工程勘察報(bào)告和設(shè)計(jì)施工方案對其進(jìn)行了包括地表位移、風(fēng)道結(jié)構(gòu)應(yīng)力和支撐鋼管應(yīng)力等內(nèi)容的施工監(jiān)測優(yōu)化設(shè)計(jì),給出了監(jiān)測信息反饋程序和方法。

沈陽地鐵2號(hào)線新樂遺址站是我國第一例采用新管幕法(ntr)的工程。ntr工法采用的頂管作業(yè)方法,有不需要降水、地面沉降量小、施工過程不需要管線遷改,施工風(fēng)險(xiǎn)小,工期較短等優(yōu)點(diǎn)。文章簡要介紹ntr工法,并就ntr工法在地鐵車站施工中的安全控制措施提出建議。

隨著城市地下空間的開發(fā)利用,淺埋隧道穿越地面建筑物施工問題引起了越來越多的關(guān)注。以北京某地鐵車站為例,采用3類數(shù)值模擬方法對建筑物下地鐵車站動(dòng)態(tài)施工全過程進(jìn)行了模擬計(jì)算,對比分析了不同模擬方法對地表、圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)受力變形的影響。結(jié)果表明:在不考慮建筑物及其荷載情況下地表、圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形最小;在考慮建筑物存在情況下地表沉降量、基礎(chǔ)沉降差及地表水平位移量較小,但沉降槽寬度較大;將建筑物上部結(jié)構(gòu)簡化成均布荷載時(shí),基礎(chǔ)存在與否對地表沉降曲線影響不大,但基礎(chǔ)的存在可以減小地表水平位移、車站拱頂下沉、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形及立柱軸力。文章最后將計(jì)算沉降值與實(shí)測值進(jìn)行了對比,考慮建筑物存在情況下的計(jì)算沉降值與實(shí)測值最為接近。

利用flac3d強(qiáng)大的功能模擬了某地鐵車站風(fēng)道工程的3種中板施工方案;并通過模擬計(jì)算分別計(jì)算出3種中板方案施工后地表的沉降值,以此來評(píng)選方案的優(yōu)劣。該數(shù)值模擬計(jì)算在理論上給工程施工方案的優(yōu)劣評(píng)選以指導(dǎo),使得施工進(jìn)程更為科學(xué)合理、安全可靠。

利用abaqus軟件對北京磁器口地鐵車站的施工過程進(jìn)行了三維仿真模擬。模擬中除考慮洞室開挖和車站結(jié)構(gòu)的建造過程外,還通過提高土體的力學(xué)參數(shù)來模擬小導(dǎo)管注漿對土層的加固作用。模擬時(shí)按不同部位土體加固的先后順序來修改相應(yīng)部位土體的力學(xué)參數(shù),同時(shí),還通過改變初襯的彈性模量模擬了噴射混凝土隨時(shí)間變化而逐漸硬化的特點(diǎn)。通過這些做法,較好地實(shí)現(xiàn)了施工細(xì)節(jié)的模擬,數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果的比較表明,最大沉降值、沉降槽寬度、沉降趨勢、位移場和塑性區(qū)分布都基本吻合。

地鐵車站下穿既有環(huán)線管幕施工在國內(nèi)同類工程中尚無先例。北京地鐵建設(shè)公司、中鐵隧道集團(tuán)公司05標(biāo)項(xiàng)目部先后組織了30多次專家會(huì)議，對地鐵車站下穿既有線施工進(jìn)行綜合論證，最終確定了咬合管幕施工方案，05標(biāo)項(xiàng)目部隨即對施工方案進(jìn)行了細(xì)化。在正式施工之前，項(xiàng)目部對管幕施工工藝、相關(guān)輔助措施的完善和管幕施工對環(huán)境的擾動(dòng)進(jìn)行了試驗(yàn)，獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和參數(shù)實(shí)施指導(dǎo)生產(chǎn)。

地鐵車站造價(jià)分析

隨著城市建設(shè)步伐的加快,地鐵工程施工對鄰近管線的影響問題日趨突出.本文以北京地鐵某車站工程為背景,借助大型有限元程序abaqus建立了三維隧道-管道-土體耦合模型,詳細(xì)模擬了車站施工過程對鄰近管線的影響.計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)基本吻合,驗(yàn)證了數(shù)值分析的可靠性.通過管道應(yīng)力、局部傾斜、附加最大彎矩和地表沉降槽限值的驗(yàn)算,對管線的安全性進(jìn)行了評(píng)估.

運(yùn)用flac3d巖土軟件對某地鐵一號(hào)線深基坑進(jìn)行開挖與支護(hù)的模擬,計(jì)算中采用摩爾-庫倫彈塑性模型.通過計(jì)算得出基坑水平位移、墻后土體水平位移、地表沉降,并與實(shí)測結(jié)果進(jìn)行比較,可為深基坑工程施工與支護(hù)提供參考.

以某地鐵車站主體結(jié)構(gòu)為研究對象,根據(jù)熱傳導(dǎo)理論及有限元方法,采用adina有限元分析軟件,仿真模擬了典型的地鐵車站結(jié)構(gòu)承受溫度荷載下的應(yīng)力變化情況,分析了結(jié)構(gòu)在不同荷載條件下的應(yīng)力變化規(guī)律,結(jié)合結(jié)構(gòu)允許強(qiáng)度峰值,提出了防止結(jié)構(gòu)開裂的施工預(yù)防措施。