强震水下盾构管廊砂土液化区穿越方案研究

以"河北第一盾"曹妃甸工业区综合管廊工程为依托,选取典型砂土液化断面,利用FLAC2D有限差分软件对强震水下盾构管廊砂土液化区穿越方案进行对比分析。研究结果表明:地层加固范围取3 m,地基强度参数提高1倍即能达到安全与经济的平衡。其结论可为类似工程提供很好的参考和借鉴。     

浅埋大直径盾构隧道施工期衬砌上浮及地表隆起的模型研究

为解决大直径盾构隧道施工过程中出现的浅覆土段隧道衬砌上浮与地表隆起问题，以上海虹梅南路越江隧道工程为背景，对该问题开展理论研究。将引起隧道上浮的上浮力作用分解为基于浆液时变性的静态上浮力和由注浆压力产生的动态上浮力；分别定义上浮力分布段及浆液凝固段的等效地层弹簧刚度系数，基于Winkler地基梁理论建立衬砌上浮模型；由衬砌上浮位移量计算开挖面上部土体的挤压宽度，土体经挤压隆起引起地层“反向损失”，继而求解隧道轴线上方地表横断面隆起曲线及沿隧道长度方向地表位移曲线。结果表明： 1)模型计算所得地表横断面的隆起曲线呈正态分布，与实测数据吻合较好；2)沿隧道长度方向地表位移计算值能够较准确地预测地表最大上浮位移，且在地表上浮位移隆起量减少前与实测数据吻合较好；3)地表隆起位移只在盾尾离开后一段时间内存在，其值先增大后减小，最终趋于0。     

盾构隧道纵向变形机理分析

对隧道纵向性能的研究近年来正受到越来越多的关注.基于盾构隧道纵向变形的两种主要形式,即纵向沉降和纵向上浮,首先分析了纵向下沉和上浮的产生机理,对可能产生下沉和上浮的各种因素进行了系统总结,将下沉原因归结为区间隧道与车站间的差异沉降、下卧土层变化、地面加载、施工影响以及临近施工扰动等5个方面,将上浮原因归结于上浮力作用、轴向偏心荷载作用、切口水压、地面卸载、地基回弹作用以及上覆土的反向压缩作用等6个方面.进而分别从影响因素、发生时间、发生部位、变形方式以及约束条件等方面,对纵向沉降和上浮进行了综合比较.     

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。     

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。     

考虑浆液黏滞特性的大直径盾构隧道管片上浮机理分析

通过对大直径盾构隧道管片进行受力分析,研究了盾构隧道管片的上浮机理,认为浆液产生的浮力是管片上浮的主要原因。考虑到浆液的凝固特性,浆液浮力将随注入的时间而减小,管片上浮运动状态将产生变化。基于此,认为管片脱离盾尾后的上浮量主要包括3部分:①管片在浆液中上浮运动产生的上浮量;②管片上覆土压缩引起的上浮量;③管片自身的受力变形。之后,考虑了浆液的黏滞特性,通过运动学及弹性力学的方法推导了管片上浮量的计算公式,并对上海某新建大直径公路隧道施工阶段管片的上浮量进行了计算对比。最后,结合管片上浮参数分析提出了管片上浮的控制措施。     

大直径泥水盾构浅覆土掘进隧道稳定性分析

隧道上浮问题是盾构水域下浅覆土掘进时所面临的一个重要课题。本文针对某过江隧道江中浅埋段的工程地质条件,建立了隧道上浮计算模型,对江中浅埋段的隧道稳定性进行了数值模拟计算,研究分析了隧道承受上浮力后江底变形及隧道内力的变化情况,得出了一定的规律,以期为后期隧道施工提供参考。     

强震作用饱和粉土地层盾构隧道碎石桩抗液化技术研究

地震作用下饱和粉土地层易出现液化现象,造成地基失效与结构受损.因此,对地震作用下饱和粉土地层地铁盾构隧道抗液化措施的研究具有一定的意义.依托天津地铁5号线典型液化区段,采用数值模拟的方法分析了碎石桩加固前后盾构隧道的位移响应以及饱和粉土地层的抗液化性能.研究结果表明:在0.3g强震作用下饱和粉土地层2～6 m深度处超孔...     

超大直径泥水平衡盾构隧道上浮施工影响因素的研究

超大直径泥水平衡盾构在浅覆土施工过程中,刚脱出盾尾的隧道管片易产生"上浮"现象。如在施工中不采取相应的措施,隧道管片的上浮不仅直接关系到工程本身的质量和安全,而且会对隧道周边环境保护造成巨大的影响。结合工程实例,对造成隧道上浮的施工因素进行详细分析,为制定抗浮措施提供了初步的依据,综合考虑外部因素和内部因素,提出具体建议,可供同类工程借鉴。     

盾构隧道近距离穿越群桩基础的影响分析

以长沙地铁1号线新河三角洲站—开福寺站区间隧道为工程背景,利用FLAC3D有限差分方法模拟盾构隧道近距离侧穿桩基的施工过程,揭示了盾构隧道侧穿桩基对地表沉降、桩基变形与内力的影响规律。研究表明盾构隧道掘进过程中将会引起邻近桩基发生平行于盾构轴线和垂直于盾构轴线两个方向的挠曲变形,从而导致桩基内部产生较大的附加轴力和弯矩;桩基础的应力和变形都与盾构的推进过程密切相关,在盾尾穿越桩位前后0.5 D距离范围内达到最值。     

破碎地质条件下盾构隧道穿越水道沉降分析

以广州地铁十八号线穿越三枝香水道为案例,采用现场监测数据研究破碎地质条件下盾构隧道穿越水道所造成的沉降变形,考虑到河流的影响,将研究区域划分为有无河流影响两个部分。结果表明：地表沉降的发展规律可分为3个阶段。在第1和第2阶段,河区内外地表沉降均表现出相似的趋势：河区内沉降增加,第2阶段沉降增长速度较小;第3阶段,河区内地表沉降持续增加,而河区外地表沉降逐渐收敛。在河区内,隧道沉降和地表沉降的沉降速率和稳定性不同步。分析结果可为双线盾构隧道穿越水道施工引起的地表沉降提供参考。     

盾构隧道衬砌设计指南

本《指南》由国际隧道协会第二工作组（研究组）编写，分三章：第一章介绍设计程序概要；第二章为详细的设计方法；第三章提供了一些参考资料，包括设计实例。由于盾构隧道衬砌的设计方法不同，所以本《指南》并未建议应把重点放在其中某一种设计方法上。本《指南》提供了一些盾构隧道衬砌的基本概念，以便为隧道衬砌设计提供参考和指导。     

汕汾高速公路液化砂土地基的处治与施工

介绍了汕汾高速公路液化砂土地基抗液化的施工技术及质量控制，包括砂垫层填筑，袋将砂井施工，砂桩施工，土工格栅铺设，强夯施工及路基预、超压施工。为保证地基的稳定性，应严格控制加荷速率，对沉降、孔隙水压力及侧向变形进行现场观测。     

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...     

盾构隧道管片衬砌受力分析力学模式探讨

以铰接圆环、匀质圆环和梁-弹簧模型三种力学模式对盾构隧道管片衬砌的内力进行了计算分析,得出用梁-弹簧模型计算的弯矩值介于铰接圆环和匀质圆环的内力值之间.梁-弹簧模型直接考虑接头的抗弯刚度,能够真实地模拟管片衬砌的力学行为,因此在盾构隧道管片衬砌设计中,具有推广意义.     

广州大学城穿越珠江盾构隧道工程贯通

12月10日，由中铁隧道股份有限公司承建的广州大学城穿越珠江综合管线盾构隧道工程，在小谷围岛举行贯通庆典仪式。广州市人大常委副主任邵云平、广州市副市长许瑞生、大学城建设指挥部主任蒙琦与我集团公司党委副书记、股份有限公司董事长崔原一起，启动隧道贯通礼炮。这标志着广东地区第一条盾构施工综合管线过江隧道胜利贯通。     

盾构隧道纵向接头抗拉性能试验

盾构隧道纵向在受到如地震、纵向地层变形等因素影响时,可能发生环缝张开,使得纵向接头在受拉时更容易破坏。为研究大断面盾构隧道纵向斜螺栓接头在拉拔过程中的受力变形特征及破坏过程,采用自主研制的接头螺栓拉拔装置,开展了1：1接头足尺抗拉性能试验,分析了管片纵向接头在不同加载方式及荷载工况下,管片混凝土应力分布、螺栓应力分布及传递、结构声发射信息和接头最终破坏模式等特征。研究结果表明：斜螺栓纵向接头在拉拔过程中会对管片纵向接缝面及外表面的应力分布产生影响,对管片内表面的应力分布影响较小;纵向斜螺栓在顺向拉拔过程中,未能充分发挥其承载能力,而在垂直接缝面的拉拔过程中,螺栓与套筒、管片内部混凝土的破坏基本保持同步,可充分发挥其承载能力,与混凝土强度配合较好;螺栓拧进套筒的程度影响纵向接头的抗拉拔能力,拧进程度越大,螺栓与套筒的联结能力越强,越能发挥纵向接头的抗拉拔能力;结构最终破坏模式是螺栓、套筒及混凝土间的联结失效,破坏具有突发性,顺拔工况下,纵向接缝面会在孔口周围发生近外表面的锥体破坏,垂直拔工况下,套筒内部螺纹被挤压破坏,因此,可采取提高套筒强度、加强套筒周围配筋等措施以进一步改善纵向接头的整体性能。     

港渠开挖卸载对既有下卧地铁盾构隧道影响分析

通过对位于既有下卧盾构隧道的港渠渠底开挖卸载工程案例介绍,采用卸荷比和基坑卸荷影响深度分析方法,定性判断渠道卸载影响深度,同时对卸荷后所产生的隧道抗浮稳定性进行了验算,并采用大型岩土与隧道有限元分析Midas/GTS对卸荷所引起的隆起变形进行了数值计算。依据多项分析结果,推荐采取土体加固处理、渠道底部硬化、分层分段卸载,以及信息化监测的措施。并且,其措施的有效性也在工程实施中得到了验证。