软土地层大断面管幕箱涵顶进竖向姿态的理论与实测分析

针对千斤顶产生的偏心顶推力作用下箱涵发生的“抬头”现象，采用局部弹性地基模型，首先, 从理论上推导得到箱涵顶进竖向姿态变化的解析解; 然后，结合现场实测分析，探究偏心顶力作用下大断面管幕箱涵的“抬头”机制及变化规律。研究表明： 1) 千斤顶顶推力与顶进阻力合力的作用线不重合而产生的使管节上抬的力矩是首节箱涵“抬头”的核心诱因； 2) 缓解首节箱涵“抬头”问题的主要施工措施有减小掘进机顶推力或正面土压力、增加上排管幕刚度、对箱涵上表面进行局部减摩、对箱涵下部进行冲洗卸土等，其中，减小掘进机顶推力或正面土压力效果最为明显。     

超浅埋隧道施工关键技术

厦门杏林大桥连接线隧道位于厦门市区交通繁忙地带,为双向4车道公路隧道,下穿既有嘉禾路和鹰厦铁路,围岩软弱、超浅埋,施工难度和风险很大。阐述超前管幕加固、双侧壁导坑开挖、复合式2次衬砌、铁路吊轨加固等施工控制技术在该隧道中的应用,其对于控制沉降,保证安全具有重要意义。     

浅埋暗挖法新趋势

为了探索与研究新形势下浅埋暗挖法的发展出路,通过对近10年国内采用浅埋暗挖法的12项典型工程设计思路、施工效果的论述分析,结合21世纪经济社会新形势,提出浅埋暗挖法的发展新趋势。主要趋势有:1)强化辅助工法,简化主要工法;2)提高机械化、自动化、数字化水平,减少劳动力投入;3)控制好辅助工法阶段施工风险至关重要;4)辅助工法的造价将成为决定浅埋暗挖工法竞争力的重要因素。     

盾构隧道近接浅埋式矩形隧道合理净距的研究

以正在建设中的深圳地铁11号线南山至前海湾站小净距重叠区间隧道为研究对象,按先明挖修建桂庙路矩形闭合框架隧道,后进行地铁盾构推进的顺序,采用FLAC有限差分程序对小净距重叠隧道进行弹塑性分析,对多种工况下的围岩位移、夹岩应力、塑性区分布等进行分析,提出矩形闭合框架隧道的管幕作用,其作用影响范围大致沿Mohr-Coulomb模型剪切破坏面(45°+φ/2)的角度,以矩形隧道宽为底边的闭合等腰三角形区域。在此区域内的地下结构均受管幕作用的影响,且距离矩形闭合框架隧道越近管幕作用越明显,在综合考虑了矩形隧道管幕作用和隧道之间近接效应的情况下,确定隧道之间的合理净距。     

箱涵改道之管幕推进设计施工案例

台北市区铁路地下化南港项目为将既有横交排水箱涵避开新建南港地下车站结构体,并依照现行台北市下水道设施标准以5年1次暴雨频率以改善区域排水,将排水箱涵改道,并于穿越南港路二段采用免开挖的管幕钢管及预筑箱涵节块推进工法,以维护公共管线功能及道路交通服务水平。本工程于南港路两侧设置出发井和到达井,各以40 cm预垒排桩及1~2阶H型钢内支撑系统,穿越南港路箱涵推进段长约22 m,且覆土深约3 m,采用水平打设27支216×8 mm管幕钢管,密排管幕钢管内灌注水泥砂浆,水泥砂浆强度fc’=210 kg/cm2;于出发井管幕内采用推进工法将刃口及22个2.1 m×2.4 m预筑箱涵节块逐步推进至到达井,并于预筑箱涵节块间施作连结及背填灌浆,施作2座人孔。     

浅埋暗挖大跨地铁车站施工技术

介绍北京地铁五号线崇文门车站为保证工程施工安全,保护周边环境及临近建筑物,采用“中洞法”和“柱洞法”及综合应用了多种施工技术进行修建,解决了很多技术难题,推动了“浅埋暗挖法”在城市地下工程应用与发展。     

束合管幕结构结合缝受剪性能足尺试验研究

为降低对城市地面道路、管线、建(构)筑物的影响,改善管幕法修建的地下通道结构受力,提出一种依托横向预应力的新型地下结构形式——U-BIT束合管幕工法。该工法采用矩形钢管,通过沿环向施加预应力,使各个钢管之间协同受力,形成受力整体,进而达到减小构件尺寸、提高结构的整体刚度和承载能力的效果。然而,U-BIT束合管幕结构的施工工艺以及结构性能的研究还处于初期阶段,其结构力学性能和受力薄弱点均不清晰,为保障该结构的施工安全,探究该束合管幕结构的性能以及拓展该结构的适用性,亟需对束合管幕结构的受力性能进行研究。本文在工程需求和前期文献调研的基础上,针对该束合管幕结构开展受剪性能的足尺试验,探究束合管幕结构在剪切作用下的变形响应,结果表明：预应力可有效增大结构抗剪刚度;结合缝薄弱位置出现在混凝土与钢管节的黏结界面处,无预应力作用时,主要由界面黏结作用及锁扣承担剪力,而锁扣抗剪承载仅在极限状态下发挥作用,设计时不宜考虑,建议仅考虑黏结作用;在结合缝张开以后,混凝土与钢管节有效黏结面积会显著减小,抗剪刚度随之降低,并引起结合缝错台的大幅增加,进一步引起抗剪承载力降低。     

地铁车站管幕预筑法施工注浆技术

管幕预筑法施工地铁车站的优点是能够保证周围土体零沉降,其核心保证措施就是在施工全过程中向周围土体注浆。这种注浆工艺既要保证周围土体能够及时得到加固,不发生土体沉降,又要产生良好的止水效果,还必须尽量减小钢管外壁的侧摩阻力,才能保证顶管等施工作业的顺利进行。文章从分析管幕预筑法对注浆工艺的要求入手,研究了各种注浆浆液的性能特点,提出采用不同浆液分阶段注浆的新思路,实践中收到良好的应用效果。     

拱北隧道多台阶分部 暗挖方案研究

拱北隧道暗挖段开挖断面约337m2,在管幕-冻结复合帷幕作为超前支护下,进行多台阶分部开挖。原设计采用5台阶15部开挖工法,结合科研成果和现场可操作性,通过方案比选,对暗挖方案进行了优化,推荐采用5台阶14部竖撑方案,并采用台阶法进行开挖。本文利用数值分析软件对五台阶15分区方案,五台阶14分区斜撑方案,五台阶14部竖撑方案进行了对比,研究了各工况下隧道结构受力规律及安全性。分析结果表明：1）采用三种开挖方案均能满足结构安全要求,但五台阶14分区斜撑和竖撑方案更有利于机械化开挖施工;2）斜撑方案相对竖撑方案受力较大,且拼装难度大,精度要求高,施工安全性低;3）采用台阶法相对于侧壁导坑法,边脚部的初期支护变形更小,有利于冻土与管幕的协同变形,提高复合帷幕的封水安全。     

淤泥质地层浅埋暗挖通道管幕预支护施工效应分析

上海地铁二号线西延伸工程威宁路站主要穿过无自稳能力的淤泥质地层,其拟建的3、4号出入口通道采用浅埋暗挖法管幕预支护施工。采用有限元数值方法对其施工效应进行了分析。分析结果认为，施工过程洞室稳定，浅埋暗挖管幕预支护施工方法可行，地表变位满足城市环境要求。