近距离交叉盾构隧道力学行为研究

以成都地铁2号线二期工程近距离交叉盾构隧道为研究对象,采用有限差分方法对砂卵石地层中近距离交叉盾构隧道的结构内力、地层变形、盾构隧道施工过程中对周边环境的影响等进行了数值模拟分析,得出了砂卵石地层近距离交叉盾构隧道施工过程中结构内力分布规律、地层变形特征、对周边既有建构筑物的影响等重要成果,并将数值分析成果与现场监控数据进行对比研究,得出近距离交叉盾构隧道施工力学行为结论,结论直接指导成都地铁2号线二期工程近距离交叉盾构隧道设计及施工,同时也为类似工程提供借鉴.     

地铁盾构隧道管片受力分析

盾构管片接头刚度系数一直是影响盾构管片设计计算结果正确性的直接影响因素。通过建立盾构管片及弯曲螺栓的三维非连续介质模型,以及设置合理的管片接头接触模型,消除了接头刚度系数对计算结果的影响。对盾构管片在实际荷载作用下的受力与变形情况进行研究。研究表明:管片拱顶与拱底接头向内侧张开,两侧拱腰接头向外侧张开。非连续介质模型中,盾构管片的分块拼装形式以及管片间连接螺栓单元的设置改变了管片环的整体刚度,管片接头附近出现了不均匀的波浪形云图。相对于惯用法模型,三维非连续介质模型的轴力值在接头处有明显突变,并且其最大正弯矩值小于惯用法模型计算结果。两种计算方法得出的最大负弯矩值相差不大,本次研究取得的成果对盾构管片设计工作有一定的参考价值。     

盾构隧道混凝土管片受力分析

以杭州地铁一号线下沙开发区某区间隧道工程成环管片为研究对象,利用ANSYS软件建立成环管片数值模型,分析了管片在土中的受力情况,同时结合在本工程实际施工中管片出现的一些情况,得到较可靠的结论。     

近距离盾构隧道下穿铁路沉降分析

结合具体的工程概况，利用经验公式法和有限元模拟方法，对近距离盾构隧道施工下穿铁路路基段的沉降进行了分析，并提出相应的工程建议。     

盾构隧道近距离下穿既有隧道的数值分析

通过对武汉市轨道交通3号线盾构隧道下穿2号线既有隧道工程实例的分析,结合类似地层工程经验提出了盾构隧道近距离下穿既有隧道的工程措施,并运用数值分析的方法,得到了盾构下穿过程中既有隧道的竖向位移与盾构机顶推力、土层加固、盾构机掘进位置的关系,验证了工程措施的可行性,提出了相关建议。     

地面出入式盾构隧道受力变形特性数值分析

地面出入式盾构隧道(GPST)是一种不需要工作井的新型盾构工法,在国内首次应用于南京地铁。盾构机从地面直接出发,隧道所受荷载与一般隧道有很大区别,传统的惯用法是否适用尚存疑问,因此需要进一步研究隧道的受力变形特性。本文以地面出入式盾构施工过程中出现的负覆土—零覆土—浅覆土工况作为研究对象,建立精细化隧道三维模型,分析隧道在不同覆土厚度工况下的受力变形规律,并获得相应的横向刚度折减系数。同时针对土体侧向土压力系数K₀进行参数分析,揭示不同地层条件下隧道收敛变形的变化规律。研究表明,横向刚度折减系数随覆土深度增加而增加,而且随着覆土厚度的增加,变形模式由“横鸭蛋”变为“竖鸭蛋”的临界K₀系数值逐渐增大。     

近距离加载对盾构隧道的影响分析

采用有限元法对浅基础与桩基础的建筑加载对近距离既有盾构隧道位移影响进行了分析，得到浅基础与桩基础上部加载对地铁隧道的影响特点，结果表明：浅基础与桩基础在加载作用下，随着加载位置与隧道的水平投影距离的增加，竖向位移减小的幅度比水平位移明显要大；桩基础上部加载对地铁隧道的影响要远小于浅基础对地铁隧道的影响。     

盾构隧道近距离侧穿桥桩沉降分析

以交通4号线坛子口站—丁公路南站区间盾构近距离侧穿桥桩为研究对象,通过精确计算土压力来模拟施加于盾构掌子面上压力,采取三维有限元对盾构过程进行了分析,模拟了双隧道侧穿顺序对桥桩及地表沉降影响。结果表明：隧道施工先后顺序对桥桩及地表沉降影响均较小,但双隧道同时侧穿引起桥桩沉降增加了45%。施工中先盾构右侧再盾构左侧隧道引起的桥桩最大沉降为1.78 mm,地面最大沉降量为3.77 mm,与模拟结果很接近,均小于设计允许值;数值模拟方法可以为盾构施工提供参考。     

地铁盾构隧道近距离下穿既有铁路隧道安全性分析

针对南宁地铁4号线盾构隧道近下穿既有南环线铁路隧道工程,采用三维有限元数值计算方法,分析了新建盾构隧道近距离下穿施工对地表和既有隧道结构及轨道的影响。数值计算结果表明,通过对下穿段一定范围内的盾构周边土体进行注浆加固可以有效控制盾构隧道施工对地表和上方铁路隧道的影响,能够将地表沉降、既有隧道衬砌变形及结构安全、轨道变形控制在安全范围内,为工程施工提供重要参考依据。     

近距离三线并行盾构隧道施工实测分析

针对上海某地铁近距离三线并行盾构区间隧道的施工影响进行现场监测分析研究.总结归纳盾构施,工对周围深层土体水平位移、深层土体沉降、孔隙水压力的基本影响规律.根据已建隧道的位移、沉降历时曲线和收敛特性,得出了盾构推进对近距离并行已建隧道的施工影响特点.研究结果可为后续类似工程的设计与施工积累经验.     

大直径深层调蓄排水盾构隧道的受力特性分析

大直径深层调蓄排水隧道除承受地层压力外,在使用时还承受很大的内水压力。本文通过对其在施工阶段和使用阶段的受力特性分析,分别采用地层一结构模型和荷载-结构模型对其进行计算对比分析,给出了其内力的分布规律,可供类似工程借鉴参考。     

盾构隧道已开裂管片的受力变形特性

结合广州地铁某已运营的盾构区间隧道现状,通过采用三维Goodman单元来模拟管片已存在的裂缝,对盾构区间隧道已开裂管片的裂缝深度变化对管片结构造成的影响进行了分析,同时也对侧向土压力、地基弹簧系数以及地下水位等几种重要因素对管片受力变形特性的影响进行了评估。研究表明,随着裂缝深度的增加,管片砼的拉应力、压应力虽然达到最大值,但变化幅度并不大。但当裂缝接近径向贯通的时候,钢筋的拉应力值会大大增加,有可能超过允许值。同时,在盾构管片存在既有裂缝的情况下,盾构管片的最大拉应力值、水平和竖向收敛值、竖向沉降值均随侧向土压力系数、地基弹簧系数的减少而增大,同时随地下水位埋深的增大而增大。根据研究结果,对该区间隧道盾构隧道的裂缝等病害采取了针对性修复措施,目前无新的裂缝出现,总体处于稳定及安全的状态。     

盾构隧道近距离下穿暗挖隧道施工研究

随着现代地铁建设的发展,盾构隧道近距离下穿既有隧道或建筑物的情况越来越常见。文章以成都轨道交通7号线崔家店站-万年场站区间工程情况为背景,运用FLAC3D有限元软件对实际工程中盾构隧道开挖过程进行数值模拟,计算并对比在盾构隧道近距离下穿出入场线暗挖隧道的施工过程中,暗挖隧道周边位移的变化规律。基于软件分析指出暗挖隧道应重点关注和监控的部分,并提出防止沉降量增大的有效加固方式,为今后类似工程提供设计与施工参考。     

北京地铁盾构近距离下穿地铁运营盾构隧道施工

新建北京地铁14号线盾构隧道下穿运营的地铁15号线区间竖向净距仅1.9 m,施工中采取了加强地面监测、划分区段、及时补浆和封堵洞门、使用改进型管片、设聚氨酯隔离环等优化措施。监测结果表明,盾构机穿越时上方隧道沉降曲线稳定。     

盾构隧道近距离侧穿高架桥桩基影响分析

盾构隧道下穿既有高架桥,由地层损失引起地表沉降,对桥梁桩基产生不利影响。文中以广州地铁七号线某区间隧道采用盾构法近距离下穿市区主干道路高架段为例,通过有限元数值三维模拟分析盾构法隧道施工穿越高架桥桩引起的桥桩变形。研究表明,盾构隧道近距离侧穿高架桥桩基后,桩基的变形情况与数值模拟结果趋近一致,并均在桥梁产权单位及规范的允许变形范围内,高架桥结构安全,并根据数值模拟及工程实际监测数据,结合国内类似桥梁结构安全保护经验和相关规范的要求,对后续区间盾构隧道侧穿高架桥桩基期间的监测控制值提出了建议。     

地铁盾构隧道近距离侧穿建筑物安全性分析

本文以济南轨道交通R2线盾构隧道近距离侧穿白鹤集团办公楼为工程依托,运用MIDAS NX有限元软件模拟隧道开挖过程,并对施工引起的地表沉降、建筑物差异沉降、管片内力及应力场变化进行了预测分析。计算结果表明:由于隧道开挖卸荷,隧道整体变形呈压扁状。地表最大沉降为5.57mm,出现在左线隧道仰拱附近;建筑物最大竖向位移为1.26mm,发生在裙楼下方,裙楼与主楼的差异沉降为1.6mm;管片最大弯矩为4.0k N·m,最大剪力为8.1MPa,均在控制范围之内。     

钢板加固盾构隧道接头受力性能分析

纵缝为粘贴钢板加固盾构隧道衬砌结构的薄弱位置,为研究界面锚栓对钢板加固纵缝接头受力性能的影响,基于所开展的正负弯矩工况下钢板加固接头试验结果,针对界面锚栓排数开展数值参数分析研究,得到如下几点结论：正弯矩钢板加固接头的转角刚度和承载力等随界面锚栓排数增大而增大,当参数达到一定水平后,界面锚栓在接头整体破坏前不发生屈服;负弯矩钢板加固接头性能受锚栓排数的影响较小。     

不同地质条件下盾构隧道受力变形特性研究

针对天津滨海地区盾构隧道衬砌结构,采用大型有限元软件ABAQUS建立三维地层-结构模型,考虑隧道管片材料非线性特征,利用混凝土材料的塑性损伤本构模型,研究地层和隧道结构相互作用后隧道管片结构内力分布与变形特征,以及隧道管片受拉和受压损伤情况。最后,研究不同地质条件和超载作用对隧道管片结构的影响。数值分析结果表明：隧道管环横截面变形表现为水平向外扩张、竖向压缩的特点,呈现“横鸭蛋”形状;隧道管环拱顶轴压力最小,拱腰轴压力最大;管片外侧受拉时最大弯矩位于拱腰,内侧受拉时最大弯矩位于拱顶;受拉和受压损伤分布均集中在拱底附近,其中管环受压损伤面积比受拉损伤面积大;地质条件越好,变形随轴线方向变化越均匀,轴力和弯矩、隧道结构竖向位移、横截面收敛变形,以及管环损伤面积与损伤程度越小。研究结果以期为进一步探讨隧道衬砌结构的变形性能与损伤分布提供参考。     

明挖法隧道近距离跨越既有盾构隧道施工技术

通过南京龙蟠路明挖隧道近距离上跨南京地铁盾构隧道的施工实例,论述了在既有隧道上方修建明挖隧道的施工方法及措施.该技术有效控制了盾构隧道上浮等潜在危险源,确保了施工安全,为以后类似工程实施提供借鉴参考.