盾构下穿铁路碎石道床沉降规律及施工参数控制

为研究盾构下穿施工影响下铁路碎石道床的沉降规律以及控制道床沉降的盾构施工参数调控要点,以北京岳各庄电力工程盾构隧道下穿京广铁路工程为例,通过数值模拟、现场实测分析了盾构下穿施工中道床沉降的时程变化规律及沉降槽发展趋势,继而结合对盾构施工参数的分析,探究了沉降规律与盾构施工参数的关系。研究结果表明:1)碎石道床沉降的数值模拟结果与监测数据有一致性,由于在下穿施工中盾构施工参数的调控较为严格,故道床沉降速率缓和,而在下穿施工前后道床沉降速率较快;2)通过对盾构施工参数的调控,可以有效地控制道床的沉降。下穿施工中,盾构出土量均值控制在18.8 m~3,约为理论出土量的1.25倍;土仓压力保持平稳增长,由0.050 MPa逐步增大至0.054 MPa;扭矩值控制在了1150 kN/m～1200 kN/m;同步注浆量与二次注浆量也配合着土仓压力的变化而及时增减。     

盾构隧道下穿火车站股道的地层影响预测及控制方法研究

采用三维有限元方法对某区间盾构隧道下穿火车站股道进行施工模拟,分析在盾构施工过程中对结构物的影响规律和影响程度.研究结果表明,在不采用任何控制条件下.盾构施工产生的影响将对列车的安全运行造成严重威胁.采用注浆加钢管桩的加固措施能够有效的控制地表沉降,从而减小因盾构施工对股道的影响.     

基于循环神经网络的盾构施工参数全局敏感性分析

依托杭州地区淤泥质黏土地层中某盾构隧道工程,利用循环神经网络建立盾构隧道施工引发地表最大位移的预测模型,基于该预测模型和Morris方法分析地表最大位移对各个施工参数变化的全局敏感程度,以探究影响盾构掘进引发地表最大位移的主导因素。研究结果表明,建立的循环神经网络预测模型对地表最大位移的预测效果良好;盾构隧道掘进过程中的同步注浆压力是影响地表最大位移的主导因素,因此施加合适的注浆压力是控制地表最大沉降和隆起量的关键。研究成果可为实际盾构隧道工程中的地表变形控制提供有益参考。     

盾构隧道施工过程及支护方式对高速铁路高架桥群桩基础影响分析

针对北京某地铁区间下穿高速铁路工程,分析不同盾构参数及支护条件的选择对隧道侧穿既有高架桥群桩的受力和变形的影响。在隧道开挖前的工程试验段中,建立盾构参数与有限元计算中等代层之间的关系。分别分析不同等代层和有无隔离桩的六种工况,说明盾构参数的优化及隔离桩的使用在盾构隧道开挖中对控制群桩的受力和变形所起到的作用。分析表明:1)盾构参数优化和隔离桩的使用对控制桥桩弯矩、水平位移、轴力、沉降都有明显作用,但隔离桩控制效果更显著;2)隔离桩的存在基本消除了隧道掘进过程中桩体的弯矩动态变化,并且使得隧道推进过程对桥桩沉降的影响是均匀的;3)监测结果表明,数值计算结果较好的反映了实际开挖过程,计算最终累计沉降量与实测结果非常接近。     

地铁隧道钻爆法施工影响下混凝土结构损伤预测方法研究

结合青岛地铁隧道下穿建筑物的工程实践,通过数值模拟的方法,分析了爆破振动影响下混凝土结构的应力分布,基于Ottosen和过-王2种混凝土破坏准则,推导了适用于混凝土材料的屈服接近度模型,进而得出了混凝土结构的损伤分布范围和演化过程。以地表沉降实测数据为基础,利用随机介质理论方法反分析地表移动参数,并利用所得的参数对下穿建筑物时进行了沉降预测,由此实现了对不同沉降量和爆破振速共同影响下建筑结构开裂损伤的量化评估与控制研究。结果表明：在建筑结构的开裂损伤演化中,地表沉降的影响程度远大于爆破振动的影响程度。     

地铁隧道掘进爆破地表振动效应研究

以武汉地铁2号线隧道工程为背景,采用现场爆破振动监测及数值模拟方法,对掘进爆破过程中产生的地表振动效应进行研究。结果表明,掌子面后方沿隧道轴线已开挖区地表振动速度存在放大现象,数值计算所获得的地表振速峰值与现场监测结果吻合较好,其变化规律和特征与实测结果基本一致,证明采用数值模拟方法研究隧道掘进爆破产生的振动效应是可行的,能为后续的施工提供参考。     

新建隧道上跨既有隧道的爆破振动分析

为保证既有隧道的安全运营,开展了新建隧道上跨既有隧道爆破振动的影响分析研究。在距离掌子面100m处的交叉段区域内对新建隧道进行爆破振动监测。根据实测数据,运用萨道夫斯基公式回归分析新鼓山隧道质点峰值振动速度,并根据公式推算出单段最大药量。通过数值模拟软件ANSYS/LYS-DYNA分析爆破振动对既有隧道产生的影响,并且对既有隧道进行振动监测,将模拟结果与实测结果进行比较。结果表明,模拟结果接近实测结果,可为类似工程提供参考。     

新建隧道上跨既有隧道的爆破振动分析

为保证既有隧道的安全运营,开展了新建隧道上跨既有隧道爆破振动的影响分析研究。在距离掌子面100m处的交叉段区域内对新建隧道进行爆破振动监测。根据实测数据,运用萨道夫斯基公式回归分析新鼓山隧道质点峰值振动速度,并根据公式推算出单段最大药量。通过数值模拟软件ANSYS/LYS-DYNA分析爆破振动对既有隧道产生的影响,并且对既有隧道进行振动监测,将模拟结果与实测结果进行比较。结果表明,模拟结果接近实测结果,可为类似工程提供参考。     

城市框架式下穿隧道基坑稳定性分析

在城市下穿隧道施工基坑开挖的过程中,基坑稳定性不仅影响工程的质量和安全,对隧道跨线的既有结构物也会有影响。利用有限元数值模拟的方式,对基坑开挖不同深度阶段时的结构物位移变形特性进行研究发现：基坑周围地表沉降及水平位移受基坑开挖的影响范围随着开挖深度加深不断增加;支护桩受周边土压力产生侧向变形,最大位移点出现在开挖面附近;坑底隆起高度与开挖深度、基坑宽度有关系,开挖深度为主要影响因素,其最大值主要集中在基坑中心处且开挖深度越深,坑底越容易整体隆起。     

地铁振动对地面建筑物影响的数值分析与测试

为研究地铁振动对地面建筑物的影响,建立隧道—土层—地面建筑物系统的三维结构有限元模型进行数值计算,得出地铁隧道与地面建筑物的水平距离、隧道埋深以及建筑物桩基不同深度对振动传递的影响,并将数值计算结果与实测结果做了对比分析。结果表明,增加隧道埋深和增大隧道与建筑物水平距离都能减小建筑物振动,建筑物桩基使地铁振动能量传递损失减小,不利于建筑物减振;三维有限元模拟数值计算结果与实际情况相符,对于工程设计实践具有一定的参考价值。     

浅埋地铁隧道爆破振动速度传播规律及预测

为了更好地控制浅埋隧道爆破施工对地表建(构)筑物产生的不利影响,以武汉地铁八号线洪山站-小洪山站区间隧道开挖爆破为研究对象,采用数值模拟与现场监测相结合的方法进行浅埋隧道爆破振动传播规律及预测研究。结果表明:数值模拟结果与现场监测结果基本一致;地铁隧道爆破开挖作用下地表3个方向的质点振动速度为垂直方向最大;沿隧道径向方向,由于开挖存在临空面,在距掌子面相同距离情况下,已开挖区域地表的峰值振动速度大于未开挖区域地表的峰值振动速度;沿隧道轴向方向,由于存在"空洞效应",当地表监测点与掌子面水平距离大于约0.6～0.7倍洞径后,地表振动速度产生增大的现象,此时已开挖区域对地表振动存在放大效应。     

基坑上跨开挖诱发既有盾构隧道隆起变形研究EI北大核心CSCD

基坑上跨开挖将会引起既有盾构隧道隆起变形,危及既有盾构隧道的服役性能。目前基坑开挖引起的盾构隧道隆起变形的解析方法,通常将盾构隧道简化为埋置于弹性地基上的连续长梁,忽略了环间接头影响。针对前人研究的不足,提出带环间接头的盾构隧道计算模型,通过非线性Pasternak地基模型来考虑地基土变形的非线性特征,通过两阶段分析法,推导得到基坑上跨开挖作用下盾构隧道隆起位移和张开量简化解答。通过MINDLIN解计算基坑开挖引起的作用于盾构隧道上的附加荷载;建立基坑卸载下盾构隧道的隆起变形微分方程。利用有限差分法求解出基坑开挖引起的邻近盾构隧道隆起变形和内力分布。收集了三个工程实测数据,并将所提方法和实测数据、既有理论方法进行对比,验证所提方法的适用性。     

新建隧道下穿既有隧道引起的隧-土相互作用研究

基于隧道开挖下穿引起既有隧道变形的工况,获得了一种可计算既有隧道受力变形的解析方法。采用修正高斯公式解得既有隧道在盾构下穿作用下的附加应力,将既有隧道视为放置在Kerr地基上的无限长EulerBernoulli梁,结合隧道两端自由的情况获得上覆隧道受力变形响应。案例研究表明：与既有文献离心机试验比较,该方法计算结果符合离心机实测数据;与既有理论和可退化的Pasternak地基模型比较,该方法预测结果更贴近实测数据。进一步参数研究表明：双隧夹角的增大会引起既有隧道位移减小及弯矩增大;既有隧道的位移和弯矩会随着地层损失率的增大近似线性增大;既有隧道位移及弯矩会随着新建隧道埋深的增大逐渐减小。     

盾构隧道近接桥梁群桩分区方法与桩基施工技术

在盾构安全施工的同时保证近接桥梁桩基的稳定,降低盾构施工风险是城市轨道交通建设过程中一个亟待解决的难题。通过总结分析国内外相似工程案例,提出了基于Peck曲线的盾构隧道近接群桩分区方法,将盾构近接桩基分为3类,并介绍了各分区内桩基施工要点,最后以成都轨道交通18号线为工程依托,验证此方法的适用性。现场监测结果表明,各分区内桩基沉降值均在安全控制值之内,说明该分区标准和桩基施工方法可有效解决盾构隧道穿越桥梁桩基群难题,对今后类似工程施工具有广泛的应用价值和指导意义。     

浅埋暗挖地铁区间变形稳定性分析

近年来,随着地铁建设的蓬勃发展,地铁施工过程中引起地表变形规律的研究对后续施工起着越来越重要的指导作用。本文以北京地铁十四号线某地铁站区间为依托,运用工程实测数据,结合有限元分析软件Midas/GTS进行地铁区间施工的数值模拟,分析施工过程中区间隧道断面的变形规律,通过模拟结果与实际测量数据作对比,分析其产生差异的原因,模拟分析区间隧道左线、右线不同洞间距对围岩变形及地表沉降的影响,提出地铁区间开挖的最合适的洞间距。为以后类似工程提供参考和借鉴。     

运营期地铁地基加固效果数值模拟

为了解旋喷桩加固运营期地铁隧道地基的力学效果，利用FLAC3D软件对某地铁明挖矩形隧道地基旋喷桩加固方案进行了数值计算，对有无旋喷桩加固时隧道地基沉降变形进行了对比分析。结果表明，有旋喷桩时地基沉降量减小了80％左右．加固效果显著，为使用旋喷桩加固隧道地基提供了依据。     

盾构隧道下穿既有城市铁路施工技术

随着社会经济的持续上升,促进了我国地下铁路交通的发展。在城市化建设期间,为了全面加强建设水平,就需要加快我国城市发展速度。该文主要分析了盾构隧道下穿既有城市铁路施工技术,地表沉降规律及沉降控制以及管片拼装施工技术等,希望能够对相关人员起到参考性价值。     

镜像分析法在软土地铁隧道中盾构法施工引起的地表沉降分析

软土地铁隧道中盾构法施工导致地农上体产生沉降最主要的原因是盾构开挖过程中引起的地层损失，编制程序计算盾构推进后地表土体沉降的分布规律，预测软土地层中盾构法开挖引起的地表沉降。希望能为进一步优化设计和合理施工及周围环境保护提供理论依据。     

城区复杂环境下地铁隧道爆破掏槽方式优化

爆破振动控制是复杂城区环境地铁隧道爆破施工中的重点关注问题，而掏槽爆破往往是在隧道爆破中产生的振动强度最大。结合武汉地铁7号线北延线(前川线)爆破工程背景，综合数值模拟及现场测试验证方法，计算对比分析了单楔形掏槽、四直孔掏槽和双楔形掏槽三种掏槽方式下爆破振动强度，提出了基于爆破振动速度控制的地铁隧道掏槽爆破优化方式。研究结果表明：在单楔形掏槽、四直孔掏槽与双楔形掏槽三种掏槽爆破方式下，沿隧道开挖轴线方向，三种掏槽方式具有相似的传播规律，在0～10 m范围内，x向(水平径向)峰值振动速度随着与掌子面距离不断增加而减小，在0～-5 m范围内，x向(水平径向)峰值振动速度随着与掌子面距离不断增加而不断衰减，当地表质点与掌子面水平距离超过5 m时，x向(水平径向)峰值振动速度整体趋势表现为先上升后下降。隧道左导洞上台阶已开挖区对地表振动速度具有放大效应，即存在“空洞效应”;垂直于隧道开挖轴线方向，x向(水平径向)峰值振动速度在隧道左右两侧分布规律大致相似，且随着与原点水平绝对距离的增加而逐渐减小，隧道左导洞上台阶存在临空面，使隧道左侧x向(水平径向)峰值振动速度大于隧道右侧；由于采用延时起爆方...     

一种注浆系统在地铁端头加固中的应用

随着城市地铁建设规模的扩大及城市发展的需要,地铁建设的周边环境会越来越复杂,旋喷桩、搅拌桩、地表压密注浆等常规的端头加固方法受周边环境的制约越来越大,车站内超前管棚结合水平袖阀管注浆进行端头加固受地表加固场地和隧道埋深的限制,同时具有施工灵活性强、施工方便、进度快、投入少的优点,随着施工工艺的进一步优化和完善,在地铁盾构隧道端头加固中将具有广泛的适用性。