盾构隧道管片上浮的机制研究

盾构法施工时难以避免地会对隧道周围地层造成扰动,引起地表位移,对盾尾间隙的充填可以有效地控制盾尾地表沉降。但在盾构掘进、盾尾间隙注浆施工中,隧道管片局部或整体上浮现象也时有发生。对管片结构在施工过程中受力状态进行分析,将管片的上浮归为四大类,即管片封闭成环的上浮、盾构掘进顶推时的上浮、脱出盾尾后管片的上浮、浆液初凝后管片的上浮。并提出管片脱出盾尾后至浆液初凝前的上浮计算方法,此外针对盾构施工期间管片的上浮,提出了管片上浮的控制措施。研究成果可为盾构隧道管片抗浮设计及施工提供一定的技术依据。     

盾构通过矿山法隧道段数值模拟研究

以深圳地铁2号线东港路站—招商东路站区间盾构通过矿山法隧道段为背景,运用有限元ANSYS软件对盾构通过矿山法隧道段施工过程进行动态模拟,在模拟盾构管片周围设置应力及径向压力监测点、管片环缝间设置纵向应变监测点,计算得出盾构通过矿山法隧道段时管片的受力变化规律。研究结果表明:①空推阶段管片受力变化规律表现为两个阶段,先是随着脱离盾尾距离的增大而增大(或减小),然后达到稳定;②补压浆阶段补压浆施工会引起注浆环及邻近管片受力的显著变化。对称补压浆与单侧补压浆的影响范围分别为前后4环、前后6环;③对称补压浆较单侧补压浆效果理想。     

地铁盾构施工过程中底部管片的上浮机制研究

为研究地铁盾构隧道施工过程中底部管片的上浮现象,文章按照管片拼装、千斤顶顶推、同步注浆及注浆浆液凝结4个盾构施工阶段对底部管片的上浮进行分阶段理论分析。通过理论分析可得,底部管片的上浮现象属于局部上浮,对底部管片在同步注浆阶段进行力学分析,主要考虑动态上浮力、环间阻力、粘滞阻力和重力之间的相互协同作用,利用分离变量的方法推导出底部管片的上浮量计算公式,并依托深圳地铁13号线某区间的工程实测数据对管片的上浮量进行计算,验证底部管片上浮量计算公式的科学性。研究表明：底部管片的上浮阶段按其发展状况分为上浮量突增阶段、上浮量缓慢增加阶段和上浮量逐渐稳定阶段。通过控制变量的方法对注浆压力、注浆材料水胶比分别对上浮量的影响进行分析,依据分析结果提出科学有效的上浮控制措施,研究成果可为盾构隧道管片抗浮设计及安全施工提供一定的技术依据。     

浅覆大直径越江盾构隧道施工阶段管片上浮分析及控制措施研究

大直径越江跨海盾构隧道修建过程中,普遍会发生上浮现象,且往往伴随着管片破损、错台,直接影响隧道施工安全。本文依托长沙南湖路湘江隧道工程,结合现场施工情况和监测数据,对浅覆大直径盾构隧道施工阶段管片上浮原因进行了分析。基于监测结果,从改善上覆土特性、同步注浆优化、控制掘进参数、管片上浮处理等方面提出了有针对性的上浮控制措施,并在后续盾构掘进施工过程中得到了成功运用,有效控制了管片上浮的发生。     

岩溶-侵蚀地质下隧道管片上浮影响因素研究

为了及时排除过江隧道盾构掘进时管片上浮的安全隐患,保证隧道施工安全和质量。基于衡阳合江套湘江隧道管片施工实例,考虑过江隧道施工区岩溶-侵蚀耦合作用下的特殊地形,并结合现有隧道施工时影响管片上浮的重要指标,提出一种基于云模型理论的盾构隧道安全评价方法;建立一套影响盾构隧道管片上浮的评价指标体系,并通过云模型算法得出综合评价数字特征并生成云滴图。计算结果表明:基于云模型的安全评价方法能量化管片施工的定性评价标准;采用云模型的评价方法能降低评价标准的主观性,在现有规范的基础上,能为隧道施工过程解决管片上浮提供一定的对策和参考。     

大断面矿山法隧道开挖对小净距盾构隧道的影响分析

以厦门地铁1号线集美中心站站后停车线隧道工程为背景,采用FLAC3D三维有限差分软件,对此大断面矿山法隧道开挖对小净距盾构隧道的影响进行了三维数值分析。分析了CRD(交叉中隔墙)四步开挖法、CRD六步开挖法(靠近盾构隧道部分后开挖)及CRD六步开挖法(靠近盾构隧道部分先开挖)对盾构隧道的影响,揭示了盾构隧道位移和管片弯矩的变化规律:大断面矿山法隧道开挖时对先施工的小净距盾构隧道产生4~9 mm的位移值,盾构管片产生80~170 kN·m的弯矩值。另外,CRD四步开挖对盾构隧道不利,盾构隧道的位移和弯矩分别增大约33%和6%,并且靠近盾构隧道的部分对盾构扰动更大,因此,推荐使用CRD六步开挖法(靠近盾构隧道部分后开挖)。最后对比分析了盾构隧道的现场监测位移值和数值模拟结果。     

曲线盾构施工期管片上浮机理及控制措施研究

针对依托工程曲线段盾构管片上浮问题,研究盾构隧道施工期管片上浮机理及主要影响因素;研发智能化实时管片错台监测系统,对盾构隧道施工期管片上浮开展连续监测,分析盾构隧道施工期管片上浮主要特征,并总结提出盾构隧道施工期管片上浮控制措施。研究结果表明：盾构隧道施工期管片错台沿隧道纵向主要表现为上凸形,管片在脱出盾尾时发生显著变形,盾构隧道推进期间管片发生上浮变形,而管片拼装阶段上浮变形并不显著。     

盾构隧道管片上浮力学特性精细化模拟分析

针对盾构隧道施工阶段的管片上浮问题，计算地层抗力系数和管片横向刚度有效率，建立盾构隧道管片上浮三维荷载-结构计算模型，分析上浮荷载作用下管片结构与接头螺栓的力学特性。结果表明：考虑注浆压力时管片均出现上浮，最大上浮量出现于盾尾第6环管片处；管片顶底部和左右两侧的Mises应力均先增大后减小，在上浮荷载作用下管片环呈上下挤压状态；盾尾第6环管片的上浮位移和应力较大，管片左右两侧螺栓的剪应力大于管片顶底部。     

大直径盾构空推通过矿山法隧道段的施工技术研究

针对东南沿海地区某城际轨道交通大直径(8.8 m)盾构空推通过矿山法隧道段的施工项目,对盾构进洞前、空推及出洞期间的施工控制措施及变形控制技术进行了研究.结果 表明:施工完成后整个空推通过的矿山法隧道段的管片拼装在左线水平和高程的最大偏差分别为11mm、9.6mm;在右线水平和高程的最大偏差分别为12mm、10 mm;左、右线隧道拱顶位置的最大沉降值分别为2.42 mm、4.61 mm.管片拼装偏差及隧道的变形均满足现有规范的控制要求.此施工工艺保证了大直径盾构机快速、安全和高质量地通过矿山法施工的硬岩区段,既节省了工期,又保证了质量和施工安全.     

盾构机空载通过隧道矿山法成洞段的关键技术

介绍了深圳地铁5号线盾构机空载通过隧道矿山法成洞段的技术.通过合理选取盾构空载推进的方式,选择恰当的管片拼装类型及采用钢质复合牙作为临时支顶装置,采用喷射豆砾石与注浆方法确保管片背后填充密实等措施,保证了盾构机空载通过隧道矿山法成洞段的施工质量.     

新库鲁塔格隧道爆破施工引起邻近既有隧道振动特征的研究

在建的南疆铁路吐库二线新库鲁塔格隧道与既有隧道的边墙距离为15 m,为确保既有隧道的安全运营,进行了爆破振动监测.基于现场实测数据,分析了爆破速度参数的统计特征和分布规律.结果表明,现有施工方法基本符合安全要求.     

浅埋暗挖法施工中的沉降控制

结合实例，分析浅埋暗挖法施工过程中地质情况与开挖、支护方式等因素对地表沉降的影响，并提出了控制沉降的对策。     

大团尖隧道漏水病害的综合整治

1概况 大团尖隧道位于大秦线化稍营～王家湾间,全长3333m,中心里程为K146+716,整个隧道位于9～10‰的下坡道上.隧道除进出口各有约500m、半径R=800m的缓和曲线及圆曲线外,其余均为直线,2000年铺设为P75跨区间超长无缝线路.     

单边扩帮特大跨公路隧道开挖稳定性分析

通过现场试验、理论分析及数值模拟计算,对深圳横龙山北隧道右线喇叭口扩帮段的围岩力学参数和动态施工力学进行研究,对扩挖修帮段进行深部位移监测得到反挖修帮造成的拱顶下沉和洞周水平收敛的实测数据,并基于神经网络BP模型反演隧道围岩力学参数.采用有限元软件对横龙山北隧道右线喇叭口扩帮段建立三维有限元模型,分析隧道各开挖阶段对地表沉降的影响以及研究隧道各开挖阶段对隧道拱顶、拱脚和竖墙脚各点应力的影响.     

对铁路隧道定额隧长及换算隧长划分标准的探讨

在铁道部铁建设[2004]47号文发布的《铁路隧道工程预算定额》中，定额的编制模式及隧长划分标准与以往相比发生了根本性变化，但在长隧短打后的实际应用过程中，由于存在需做变通处理和理解上的差异，导致出现了一些与隧长相关的问题。此文对隧长的计算模型进行了系统的阐述，针对长隧短打隧道的隧长计算及应用中存在的问题，以示例的形式进行详细的分析，对今后预算定额的隧长划分标准提出了自己的建议。     

运营公路隧道衬砌混凝土爆破拆除

结合312国道某隧道病害整治工程实例,介绍了在保证车辆正常运行的条件下,对原衬砌混凝土实施拆除时所采用的微差控制爆破技术及防护措施.     

浅埋暗挖双连拱隧道施工力学分析

北京地铁13号线东直门区间地层复杂松散，隧道设计采用了双连拱形式和浅埋暗挖的施工方法。文章采用有限元法对该区段隧道施工过程进行力学模拟计算，得出浅埋双连拱隧道施工过程中周围土体的应力情况和变形情况，为选择合理的施工方法提供理论依据。     

隧道施工引起地下管线变形的安全评估

基于Peck经验公式和管土相互作用弹性连续解的理论,建立地表沉降与管线变形的内在联系,提出隧道施工扰动下地下管线的安全评估方法,并结合工程实际案例,对该方法的应用作了详细的阐述.该方法能利用施工实测数据及工况,确定地表沉降沉槽宽度系数、地层损失率及管土相对刚度,进而实时评估管线应力和弯矩及其安全状态,对隧道施工引起的地下管线变形的安全评估具有一定的指导意义和参考价值.     

运营公路隧道病害对衬砌结构安全性的影响

针对常见的隧道混凝土材料劣化、衬砌厚度不足及背后脱空3类病害,基于荷载-结构平面分析模型,通过设置不同病害程度等级,分析运营公路隧道病害对衬砌结构的安全性影响规律.研究结果认为:(1)衬砌结构截面最小安全系数随混凝土材料劣化呈同比例线性下降,以发生劣化的局部位置最为显著;(2)衬砌结构厚度不足直接降低了结构截面刚度,欠...     

暗挖区间隧道穿越软弱地层施工技术

隧道穿越流塑状砂质粘性土地层，决不可盲目冒进。通过超前地质预报，并使用水平旋喷柱作为超前支护；调整台阶开挖高度；对下伏的软弱地层区段仰拱部分采取先加固、后跳挖，再反向施工的办法进行特殊处理。