模型隧道新型浆液抗浮试验研究

盾构法隧道掘进施工时同步注浆浆液的各项物理力学指标对隧道抗浮稳定性的关系密切,该文通过室内材料试验和力学试验及模型隧道抗浮试验,在取得与隧道上浮稳定相关的试验数据的基础上,研究了隧道结构同步注浆材料特性和隧道抗浮稳定性的变化规律,为进一步研究实际隧道掘进施工时的稳定性,隧道衬砌结构设计的合理性,以及优化隧道掘进施工参数提供了依据。     

抗拔桩+抗浮板加固体系在上跨盾构隧道基坑开挖中的应用分析

依托深圳市听海大道某地下基坑工程,通过三维数值模拟计算,研究了基坑采用高压旋喷桩加固软土地层方案、抗拔桩+抗浮板支护体系方案对超近接曲线隧道的变形控制效果及隧道转向造成的非对称力学演变规律。结果表明:抗拔桩+抗浮板支护体系对隧道及坑底上浮、水平位移的约束作用明显,竖向上浮量相比加固地层方案降低64.2 %;受地铁隧道转向及抗浮体系的非对称布置影响,抗浮板拉应力上升,隧道水平位移呈现左右连续摇摆平移的特征。     

盾构隧道抗浮计算模式及其适应性分析

施工期盾构隧道的上浮问题随着盾构隧道的大量修建而引起了广泛关注。基于盾构隧道施工中的上浮问题,系统分析了隧道上浮原因,将其归纳为上浮力作用、轴向偏心荷载作用、切口水压影响、地基回弹作用、上覆土的反向压缩效应以及砂土液化等6个方面;重点分析了因上浮力引起的隧道上浮的抗浮计算模式：从横向和纵向角度提出了局部及纵向总体2种抗浮计算模式。在局部抗浮计算模式中,依据上浮力的特性和作用范围,分为单一管片错动分析模式和整环管片错动分析模式;在纵向总体抗浮计算模式中,讨论了纵向沉降与上浮的异同,进而说明了二者的相通性;并分析了2种抗浮计算模式的适应性。     

城市地下隧道抗浮设计与分析

首先从抗浮计算理论的角度分析了地下隧道抗浮验算的理论依据,然后从理论依据中总结抗浮验算的步骤,最后结合深圳市南山区桂庙路隧道抗浮验算的实例,得到实际工程中常用的计算方法,为相关城市地下隧道抗浮稳定性验算提供相应的参考。     

考虑管片环间接头效应的盾构隧道抗浮计算与控制分析

为分析盾构隧道施工过程中的上浮问题,分别定义管片环间接头及上覆土产生抗浮作用为接头抗浮效应和上覆土抗浮效应.在考虑纵向螺栓预紧力和顶进千斤顶残余力产生的端面摩擦力,以及上覆土重力的前提下,分析了盾构隧道的抗浮计算式,并通过一具体实例对盾构隧道抗浮进行了计算.分析结果表明:该计算式将注浆压力、纵向螺栓的许用剪应力,以及上覆土的厚度联系起来,在上覆土厚度一定的条件下,能够计算出防止连接螺栓剪切破坏的最大注浆压力,在注浆压力一定的条件下,能够求出满足抗浮要求的最小上覆土厚度.     

沉管隧道主体结构设计关键技术分析研究

从管段分节、起浮与干舷、抗浮、结构强度及连接技术方面对沉管隧道主体结构设计进行了论述,提出了各部分的设计思路、影响因素和计算方法,总结了在沉管隧道主体结构设计时认识到的关键技术,可为今后的沉管隧道主体结构设计提供参考。     

盾构隧道管片抗浮验算及防治对策研究

以湖南衡阳市二环东路合江套湘江盾构隧道为工程背景,基于典型断面和数值分析手段,对掘进过程中管片上浮力的计算方法和整治措施进行了总结,对该隧道管片抗浮进行了安全分析和受力验算,并提出了相应抗浮措施。     

地铁隧道下穿既有建筑物锚杆基础影响分析

地铁隧道下穿大量建筑物,评估隧道施工引起的影响是控制工程风险的关键课题。结合厦门市轨道交通1号线一期工程,中山路西站—中山路站区间隧道下穿既有建筑物抗浮锚杆基础,采用三维数值模拟的研究方法,分析区间隧道开挖对既有建筑物抗浮锚杆的影响,对工程可实施性进行研究,提出相应工程辅助措施。实践结果表明:区间隧道开挖引起的变形满足控制要求。     

超浅覆土小净距上跨运营线路盾构掘进超前管幕支护模拟分析

以福州滨海快线盾构隧道上跨既有地铁1号线隧道为例，运用有限元软件PLAXIS建立了考虑超前管幕、抗浮板及MJS加固条件下的浅埋大断面盾构掘进模型。模型中考虑了沿海软黏土小应变硬化（HSS）特性及其参数取值方法，分析了盾构掘进过程中邻近土体、抗浮板及既有隧道变形及内力的分布及演特性。     

市政隧道基坑开挖对既有下卧地铁盾构隧道影响分析

以西安南门外综合改造工程环城南路市政隧道上跨既有地铁2号线盾构隧道为依托,根据拟定的设计方案,采用FLAC3D有限差分程序对市政隧道基坑开挖对下卧地铁盾构隧道的影响进行数值分析,并对隧道抗浮进行验算。计算分析结果表明:采用跳槽、分段、分层、对称开挖并结合"板凳桩"加固区间隧道的设计方案能有效控制基底土体的隆起和隧道的变形,盾构隧道变形值和抗浮满足相关保护标准和规范的要求,基坑开挖不会影响地铁2号线的正常安全运营。同时,在施工过程中对区间隧道进行了自动化实时监测,监测结果验证了设计方案的合理性和可行性。设计方案对类似工程的设计和施工具有一定的借鉴和指导意义。     

地下结构抗浮设计讨论

近年来,大规模的地下空间开发使得抗浮设计越来越受到重视,其中抗浮措施的选择及浮力产生的机理是抗浮设计的关键。由于土体的复杂性,浮力产生的机理尚不明确,有待于进一步的研究。该文通过对浮力机理相关文献的评述,认为综合考虑不同含水层之间的渗流以最终确定浮力的计算原则是合理的。如此计算浮力更加准确,但需详尽的水力勘测资料。最后,以海八路隧道工程为例,确定抗浮措施并按照传统方法进行抗浮设计。     

软土大直径泥水盾构隧道施工期上浮的控制措施

大直径盾构公路隧道在近工作井区段覆土较浅,施工期易产生上浮现象。借助以往软土地区泥水盾构隧道的设计经验,通过分析影响隧道上浮的物理环境和工艺操作,得到可能产生隧道上浮力的主要因素为地下水、同步注浆浆液、盾构姿态调整、地基回弹、泥浆后窜;间接影响隧道上浮趋势的主要因素有覆土厚度、地下水位、结构尺寸和材料重度、上覆土压缩特性、掘进速度和管片接头刚度。隧道抗浮的主要措施有增加上覆土临时压重、优化盾构施工参数与姿态控制、打设门式抗浮结构、改善注浆工艺及浆液性能、二次注浆、加强管片纵向连接等。     

大直径盾构隧道斜螺栓环缝抗剪特性研究

以大直径盾构隧道施工过程中管片上浮错台问题为背景,研究大直径盾构隧道环缝结构的抗剪特性,从结构承载力角度提出有效且可控的抗浮措施,并深入探究环间错台对隧道结构的影响,以确定大直径盾构隧道环间变形控制标准,减小隧道环间错台引起的管片损伤。以深圳妈湾跨海通道为依托,基于材料塑性损伤本构,考虑管片接缝细部构造,根据相关管片环缝剪切原型试验对接缝抗剪数值模拟方法的有效性进行验证。随后,利用数值模拟研究了环向接缝顺剪、逆剪和切向剪切时的错台现象和破坏特征,分析了斜螺栓、凹凸榫对环缝抗剪特性的影响,为大直径盾构隧道环缝结构的抗浮设计和安全评价提供依据。研究表明:环缝剪切错台数值计算结果与试验结果吻合良好,能够有效揭示接缝剪切过程中结构的变形特点和损伤特性;环缝接缝的剪切错台过程较为复杂,呈阶段性特征,螺栓和凹凸榫的受力状态是决定接缝抗剪特性的关键因素;凹凸榫能显著提高接缝抗剪刚度和承载力,但也带来接缝应力集中和张开过大等问题,设计和施工过程中需充分考虑接缝刚度和变形的适应性;基于环缝错台损伤分析,提出了环缝变形的三级安全评价指标,大直径盾构隧道接缝变形必须控制在Ⅱ级以内,以保证隧道的结构安全和正常使用性能。     

上海西藏南路越江隧道穿越M8线地铁区间隧道工程稳定性的理论计算与分析

通过模拟计算大型泥水盾构2次穿越已建成地铁隧道过程,得出大直径隧道掘进施工时既有地铁隧道的纵向位移、抗浮及隧道衬砌结构影响数据,并通过计算分析结果提出减小对已建隧道影响程度的加固措施,以达到对地铁隧道的保护目的。     

刚性支承潜浮隧道

在宽深的水域建造永久性跨海通道,始终是世界各国桥隧建设中的一大难题。刚性支承潜浮隧道方案为解决这一难题提供了一个值得关注的结构模式。刚性支承潜浮隧道采用双向受力、组合式结构的设计理念,用横向顶出式抗拔钢桩做隧道管的固定支承件,使单车道工程造价降低到不及桥梁和普通隧道的一半;而且,没有土方量,没有污染,使工程变得简单易行。以琼州海峡为例,介绍刚性支承潜浮隧道的基本结构、受力原理、施工方法、安全措施和一些关键难题的解决方法,为建造永久性跨海通道提供借鉴和参考。     

刚性支承潜浮隧道

在宽深的水域建造永久性跨海通道,始终是世界各国桥隧建设中的一大难题。刚性支承潜浮隧道方案为解决这一难题提供了一个值得关注的结构模式。刚性支承潜浮隧道采用双向受力、组合式结构的设计理念,用横向顶出式抗拔钢桩做隧道管的固定支承件,使单车道工程造价降低到不及桥梁和普通隧道的一半;而且,没有土方量,没有污染,使工程变得简单易行。以琼州海峡为例,介绍刚性支承潜浮隧道的基本结构、受力原理、施工方法、安全措施和一些关键难题的解决方法。为建造永久性跨海通道提供借鉴和参考。     

软弱富水地层大直径泥水盾构管片上浮与错台分析

结合目前正在施工的一条大直径泥水盾构隧道,针对施工中出现的管片上浮和管片环与环之间规律性的错台问题,深入研究和分析其根源,并通过采取多种措施和设计优化,及时找到解决问题的关键技术,消除了因管片上浮造成较大错台的技术难题;并对盾构隧道的管片环间抗剪方式、传力衬垫设计意义及止水条硬度等方面提出相关的意见和建议,对今后盾构隧道的施工和管片设计等方面都能提供积极的借鉴。     

隧道围护桩兼用抗拔桩的应用研究

近些年随着城市化发展,在城市内地上空间发展受到限制的情况下,越来越多的建筑向地下空间发展,诸如地下停车库、地下商场、地下水池、综合管廊和城市下沉式隧道等。在城市交通建设中下沉式隧道日渐增多,如何做好隧道抗浮,使隧道安全、可靠、经济、合理是一个大的课题摆在工程师的面前。以肇庆市火车站综合体建设项目——市政部分(下沉式隧道)隧道敞开段抗浮设计为例,介绍了该项目如何利用隧道围护桩兼作隧道敞开段的抗拔桩,经过该项目的工程经验为其他下沉式隧道提供借鉴。     

广明高速公路祈福隧道主体结构工程设计

祈福隧道位于广州市番禺区,全长1988m,按设计行车速度100km/h,双向六车道设置,是目前国内比较少见的大规模明挖暗埋高速公路城市下穿隧道。介绍了祈福隧道主体结构工程设计的相关技术和处理原则,对隧道的结构设计、抗浮设计、防排水设计及通风设计等方面进行了探讨,为其他同类隧道工程的建设提供参考。     

长距离复杂水域环境中内河沉管隧道管节浮运风险分析及应对措施

内河沉管隧道管节在长距离复杂水域环境中浮运时,浮运线路构筑物和风险源多,水上交通和水情复杂,浮运风险较高。以南昌红谷隧道工程管节浮运为例,比较海口区域与内河沉管隧道管节浮运风险差异,采用风险矩阵法对管节浮运过程中出坞接拖、航道存在浅点、通过小跨径桥梁、急流区回旋、高流速区浮运等5种风险工况进行评估分级,预测红谷隧道管节首次浮运可能发生的高风险工况,总结红谷隧道管节首次浮运出现的风险和采取的应对措施,实现首节管节安全浮运,并为后续管节浮运提供借鉴。