方形群管施工关键顶推步序对地层变形影响的研究

以南京市建宁西路过江通道江南连接线主线隧道东延工程下穿城墙仪凤门段的管幕结构法方形群管顶进施工为背景,选取施工断面关键节点,采用FLAC 3D数值分析软件,针对方形顶管不同顶推顺序引起的地表沉降规律进行分析。研究结果表明:水平方向上,跳作施工相较于顺序施工引起的地层沉降更小,但沉降数据差别较小,因此在不考虑地层变形而考虑施工便捷性的情况下,推荐顺序施工;竖直方向上,由上向下的施工顺序相较于由下向上的施工顺序产生的地表沉降更小,因此在不考虑顶进设备安装的情况下,推荐由上向下的施工顺序;L形与T形排布位置处的顶管施工中,水平方向上的施工顺序对最终沉降情况影响较小,竖直方向上采用由上向下的施工顺序产生的地层沉降更小。研究成果可为类似顶管工程提供参考。     

浅埋软弱围岩隧道超前管幕施工力学行为分析

浅埋软弱围岩隧道自稳能力差、易坍塌,必须设置足够强度的支护结构辅助稳定。以京沈高铁高丽营隧道为工程背景,分别采用荷载结构法和地层结构法开展数值模拟,探究浅埋软弱围岩隧道超前管幕的力学机理。研究结果表明:①荷载结构法数值模拟中,管幕轴力关于隧道轴线呈正对称分布,剪力和弯矩呈反对称分布;②地层结构法数值模拟中,越靠近掌子面的管幕弯矩越大,不同施工工序对管幕弯矩变化的影响程度不同,影响最大的是开挖右上导坑;③采用荷载结构法得到的管幕挠度曲线与理论挠度曲线形状相似,而地层结构法得到的曲线与之相差较大。可以认为,采用荷载结构法对浅埋软弱围岩隧道支护体系进行模拟分析时,其计算结果更接近工程实际。     

高墩大跨连续刚构桥稳定分析

针对高墩大跨连续刚构桥稳定性问题，结合工程实例，分析了主桥在裸墩、最大悬臂、成桥阶段3种不同状态下结构的稳定性。结果表明：各阶段稳定性主要由其自重荷载控制；裸墩及成桥状态不控制设计，风荷载对结构稳定影响甚微，汽车荷载对成桥阶段结构稳定有一定影响，不可忽略；最大悬臂状态是结构稳定分析的控制阶段，在设计和施工阶段应引起足够重视。     

道路工程顶管施工力学效应及工程应用研究

为研究道路工程重力排污管线顶管施工技术及其力学效应,对道路工程顶管施工过程中的管道进行了受力分析,对顶管顶进力进行了分析与计算,对影响顶进力的因素进行了归类阐述,并得到了以下研究结论:分析计算顶进管道受力应该分别计算垂直作用于管道轴线方向的荷载、管道的剪切力,需要充分考虑管道和施工条件,对顶进力进行分析计算时应包括迎面切入阻力、顶管施工摩擦阻力两方面的内容。最后,以某道路工程顶管施工为工程应用背景,计算得到顶管总顶进力的大小,为其顶进施工提供理论依据。     

浅埋曲线顶管管土作用效应研究

结合工程实际,详细论述了浅埋曲线顶管有限元计算分析中边界条件和材料强度准则的选取;采用有限元法和现场试验对顶管施工引起的管土作用效应进行了分析,两者结果基本一致。结果表明,浅埋曲线顶管中一次顶推距离、速度和注浆压力等因素影响地层扰动范围和地层应力变化值,覆土层厚度越小,地表扰动越明显;地层移动规律表现为地表先隆起后沉降,扰动的范围纵向在工具管穿越前后的一定范围内,横向对轴线内侧的扰动较外侧的明显。     

北京市隧道下穿施工引起城市路面沉降的影响规律回归分析

以朝阳区某热力工程顶管隧道引起路面沉降问题为例,对比分析了现场实测值与仅考虑自然因素的理论计算值;以北京市279个隧道下穿道路工程为样本,应用Stata 14.0统计软件对影响路面沉降的4项设计因素、3项施工因素和9项人为因素开展了多元回归分析,并采用替换施工方法、增减解释变量的方法验证了回归分析的稳健性,获得了各因素影响路面沉降的弹性系数、标准误及置信等级。研究结果表明:实际工程路面沉降的实测值与理论计算值相差很大,与路面是否有移动荷载、隧道上覆土体厚度等相关,最大可达3.75倍;在自然因素中,地层条件、施工方法、路面移动荷载和隧道直径的影响显著,影响程度依次降低;在人为因素中,监理旁站的影响极为显著,而施工人员工作年限、是否有技术交底等也有明显影响;在采用非开挖技术施工下穿道路工程时,不仅要通过减少人工顶管、加快施工速度、加强同步注浆来减小路面沉降,还应当高度重视施工方法与工艺、人员组织、过程监管。研究结果可为隧道下穿城市道路施工的技术管理、安全评估和行政审批提供参考。      

顶管法施工对邻近地铁盾构隧道的安全影响研究

无锡某泵站工程采用顶管法施工,顶管近距离跨越运营地铁隧道。为保证运营地铁隧道结构安全,施工前采用有限元分析软件PLAXIS 2D和PLAXIS 3D模拟施工过程,预测了顶管法施工对隧道变形的影响,同时在施工期开展了全过程的安全监测。基于模拟结果和实测数据对比分析,得出以下结论:隧道变形均满足规范中对隧道结构变形的控制要求;数值分析结果与实测结果变形规律基本一致,顶管施工引起下方地铁盾构隧道的竖向变形表现为隧道隆起,水平变形相对较小,隧道收敛表现为横向压缩、竖向拉伸;顶管穿越施工引起下方盾构隧道上浮和轮廓收敛变形,隧道最大变形均发生在顶部,施工过程中应加强对隧道顶部上浮和轮廓收敛的监测工作。顶管法施工上跨地铁运营隧道的影响结果可为类似工程安全控制提供一定参考。     

考虑墩身自重的装配式梁桥高墩计算长度系数分析

考虑装配式梁桥高桥墩墩身自重和非理想边界条件对一阶临界失稳力的影响,通过欧拉公式给出计算长度系数的计算方法;结合成桥与施工阶段算例分析墩身自重对计算长度系数的影响,结果表明:高墩的计算长度系数考虑墩身自重会使计算长度系数偏小;考虑墩身自重对施工阶段计算长度系数影响较成桥阶段大,在桥梁高墩设计中应引起注意。     

考虑桩身自重影响的楔型桩屈曲稳定性分析

为了研究桩身特性对楔形桩稳定屈曲性状的影响,基于考虑桩身自重的桩-土体系尖点突变模型,对楔形桩的第一类稳定问题进行了分析;通过确定桩-土体系的势函数和分岔集方程,建立桩-土体系的尖点突变模型并导出桩-土体系失稳条件,得到了楔形桩的屈曲临界荷载;应用能量法原理及瑞利-里兹法计算楔形桩的屈曲临界荷载,验证突变理论计算结果的可靠性;通过算例分析了楔形桩的桩身自重和楔形桩桩径变化对屈曲临界荷载的影响.研究结果表明:当桩身埋置率从0增加到0.4时,考虑桩身自重后楔形桩和等截面桩的临界荷载减小值与不考虑桩身自重下临界荷载的比值分别减小了42.82%和75.27%;其他条件相同时,楔形桩的楔形锥角越大,稳定性越好;当无量纲桩长趋于0时,桩顶自由、桩端嵌固和桩端铰接条件下楔形桩稳定计算长度分别趋于0和无穷大.     

大直径混凝土曲线顶管施工技术

顶管敷设地下给排水管线。由于采用相对明挖施工,具有低噪声、少扬尘和不中断交通等优点,越来越多的应用在城市给排水管网建设中体现出巨大的优势。结合顶管工程实例,讨论顶管工程的特点,对曲线顶管施工重点技术和施工中可能出现的地层扰动问题进行分析并得出相应处理措施。     

管线顶管法下穿公路桥梁安全评价与分析

针对雨水管线采用顶管法下穿公路桥梁的施工工艺,采用MIDAS/GTS NX软件建立三维地层-结构模型进行有限元模拟计算与分析,从而分析得出顶管穿越施工对公路桥梁结构的位移和轴力的影响。     

浅埋富水地层防水型铁路隧道衬砌结构力学特性分析

运用荷载-结构法,计算分析了不同地下水位线对浅埋富水地层铁路隧道衬砌结构轴力、弯矩峰值大小及位置的影响。计算分析结果表明:随着地下水位的降低,衬砌结构轴力峰值不断减小;衬砌结构弯矩峰值呈现出不同程度的波浪形增大;轴力在衬砌横断面上呈“鸡蛋”式分布。当地下水高于拱顶时,隧道衬砌结构轴力和弯矩值都比较大,设计时应将水荷载作为浅埋富水地层隧道结构受力的主要荷载之一。     

铁路顶管施工中路基面沉降的研究

分析了现行铁路顶管施工中的不足之处,将有限元方法引入到铁路顶管施工中路基面沉降的计算,并针对铁路路基,考虑列车荷载建立三维路基有限元计算模型,最后用算例加以证明,并得出一些结论,这些结论对铁路顶管的施工和设计都具有一定的意义。     

双舱大断面顶管在城市综合管廊中的应用

基于南京扬子江大道综合管廊工程,采用数值模拟方法,研究在软土地层中双舱顶管下穿已有大直径给水管期间对给水管的影响,对比加固和不加固条件下给水管的变形规律,并对比不同顶力下土体的位移变化情况.研究表明,地层加固可有效减少顶管顶进过程中既有给水管的变形;顶推力的变化对顶管施工所引起的地层变形影响较大.结合有限元分析结果对顶...     

斜拉桥悬臂施工中的非线性稳定性分析

在斜拉桥的悬臂施工中结构的稳定性主要由施工过程控制.文中以非线性稳定性理论为基础,利用ANSYS的单元生死功能对铁罗坪大桥进行了施工全过程的非线性稳定性分析,分析了悬臂施工长度、不平衡施工荷载和横向静风荷载等因素对斜拉桥施工稳定性的影响.     

地铁出入口浅覆土矩形顶管工程地表隆起研究

针对浅覆土矩形顶管施工时存在地表隆起过大的风险，应用MIDAS GTS岩土数值软件动态模拟大口径矩形顶管掘进施工过程，探究其在不同覆土厚度、开挖面顶进压力、摩擦阻力下引起的地表隆起规律，并与现场监测数据进行对比分析.结果表明：顶管顶进时地表监测点的隆起规律与数值计算结果基本吻合；顶管开挖面顶进压力、管节与地层的摩阻力引起的地表隆起在开挖面附近叠加达到峰值；地表的隆起峰值随覆土厚度的减小而线性增加，当开挖面顶进压力为100 kPa、管节摩阻力为35 kPa时，顶管覆土厚度每减小0.1H (H为矩形顶管高度)，地表隆起峰值增大约6.00 mm；浅覆土顶管地表隆起随顶进压力和管节摩阻力的增长规律可分为缓慢增长阶段和非线性快速增长阶段；为降低浅覆土顶管工程上覆土被顶破的风险，需要合理控制开挖面顶进压力及其波动、在管节外周形成厚度均匀的减摩泥浆套，确保地层稳定和顶管工程的安全.     

大跨度连续刚构桥施工参数影响分析

以斯拉河大桥为例通过Midas Civil有限元分析软件探究施工参数自重荷载和温度荷载作用对主梁的内力及线形的影响对桥梁结构的影响作分析。     

有限元模拟超浅层顶管施工引起的路基地层移动

在市政工程中,超浅层顶管作为一种非开挖的施工技术,具有保护环境和不中断交通、不影响居民的正常生活等优点。通过有限元模拟超浅层顶管穿越路基时引起路基地层的变化情况,得出了超浅层顶管施工对浅埋覆盖路基土层移动的影响范围。     

黎城县污水管网工程顶管穿越长邯高速模拟数值分析

随着乡村城市化进程的发展,各种服务配套措施的跟进也是必不可少的,当布设市政管线时,与已建成的高速公路有交叉,顶管法就显示了它的优点,在不影响高速运营的情况下将管道敷设完毕。针对黎城县污水管网工程顶管穿越长邯高速,通过建立有限元结构模型~([1]),对穿越处顶管结构进行荷载组合作用~([2])下的计算分析,从截面强度和裂缝宽度方面研究顶管施工时套管的承载能力极限状态和正常使用极限状态~([3]),为之后类似的顶管穿越路基工程提供借鉴参考。     

南宁凤凰纸业公司供水泵站工程施工难点与措施

南宁凤凰纸业公司泵站为较大型的供水工程.介绍该泵站沉井的预制、开挖下沉、封底的施工方法.在泵井开挖下沉过程中,解决了下沉时土的摩擦力大于泉井自重而下沉的困难;在安装两条DN820mm自流钢管时,以顶管法施工工艺代替明挖施工方法,在克服因开挖工程量过大和侧向开挖可能造成泵井移位事故的技术难题上,为广西首例.