一体化地铁引道结构设计的尝试和探讨

上海市地铁1号线北延伸一期工程南起上海火车站北端头井,北至外环线泰和路站,其中南段为地下段(新客站北端头井～灵石路北侧),北段为高架一体化结构。南段大部分区间隧道采用盾构法施工,当隧道埋深较浅时(≤4m),在采用明挖法施工暗埋及敞开过渡段后牵出地面,同高架结构相接,就该引道结构的特殊设计作一介绍。     

基于有限元-无限元的沉管隧道三维动力响应分析

随着沉管隧道修建越来越多及近年来全球地震活动频发,沉管隧道及其接头在地震作用下的抗震性能成为目前研究的一大热点。文章立足于广州洲头咀沉管隧道工程的实际背景,基于ABAQUS软件有限元-无限元相结合的方法建立了沉管隧道-接头-场地土的三维实体模型,并通过在模型基底输入El Centro地震动时程,研究了不同接头连接刚度条件下沉管隧道不同接头处的动力响应特性。计算结果表明:隧道反应基本上呈对称分布,接头连接刚度越大,接头的内力(轴力、弯矩)也越大。在进行沉管隧道设计时,可以通过采用适当的接头刚度来控制接头的内力。     

从仑头-生物岛沉管隧道浅谈混凝土管段的防水设计

沉管法修建隧道是我国20世纪末新发展起来的一种修建水底隧道的工法,具有埋深浅、施工工期短等特点。由于目前国内沉管法施工的水底隧道数量少,因此我国现行地下工程防水技术规范未将沉管管段的防水内容列入,新建沉管隧道防水的设计和施工只能借鉴类似工程的防水。通过仑头-生物岛隧道沉管段的防水设计,结合国内已建成的沉管隧道,探讨沉管隧道混凝土管段的防水设计,为今后的沉管隧道工程防水设计和施工提供参考。     

隧道浅埋暗挖富水段施工技术研究

为提高隧道浅埋暗挖富水段施工技术水平,以实际隧道项目为例,研究隧道浅埋暗挖富水段施工技术难点,阐述隧道项目浅埋暗挖段采用的施工技术,证明其安全性和可行性,为后续相关项目提供参考。     

上海外环沉管隧道设计（十二）——外环隧道钢管桩挡墙设计

本文详细地阐述上海外环隧道钢管桩挡墙的设计思路、构造要求、布置和施工的主要步骤,成功解决了江中沉管段与暗埋段间接头挡墙这一设计难题,并取得了较好的技术、经济效益。     

沉管隧道节段接头剪力空间分布规律研究

为研究沉管隧道节段接头剪力键剪力沿纵向与横向的空间分布规律,文章以地基差异沉降作为试验控制变量,在沉降试验平台上进行了1∶4.69的大比尺沉管节段接头模型试验。同时,在考虑剪力键橡胶垫双线性材料特性及与沉管节段之间、节段与土体之间接触效应的情况下,开展了沉管隧道节段的足尺三维数值模拟。通过模型试验结果与数值模拟结果的对比分析,表明:节段接头剪力键横向剪力分布存在不均衡性,单纯按剪力键榫与剪力键槽接触面积或平均分配接头剪力的设计方法存在一定缺陷;沉管隧道节段接头剪力沿纵向均呈开口向上的二次曲线左半部分的形态进行传递,但随着差异沉降的增大,剪力的衰减速率也在增大;纵向差异沉降时,节段接头剪力影响范围为3个节段;横向差异沉降时,节段接头剪力影响范围为4个节段。相关研究方法与成果可以为沉管隧道接头研究及剪力键设计提供参考与依据。     

静力作用下沉管隧道三维数值模拟

沉管隧道纵断面结构计算常采用弹性地基梁或弹性地基板法,但这些方法较难真实模拟沉管隧道的受力情况,特别是接头的受力情况。文章以三维实体单元出发,引入适当的假设,对沉管隧道静力作用下的受力、位移,特别是接头受力情况进行了详细的模拟分析,对沉管隧道结构纵向计算做了有益的探索,对类似工程有较强的指导意义。     

利用移动干坞制作沉管管段

干坞是沉管隧道建设中必不可少的重要组成部分,而国内目前还没有采用移动干坞的先例,文章对利用移动干坞制作沉管管段的方案进行了初步的研究和探讨.     

广州市洲头咀隧道工程设计简介

广州市洲头咀隧道工程的江中段是采用沉管隧道,受两端立交条件的约束,沉管隧道采用了变截面异型隧道,其纵坡也较大,在国内隧道的设计中都具有非常鲜明的特点。文章对广州市洲头咀隧道工程的总体设计及其技术特点作了简要介绍。     

铁路小间距隧道洞口段爆破施工震动响应研究

以重庆至怀化线增建工程中的复线隧道为研究对象,对小间距铁路隧道复线洞口段爆破开挖产生的动力效应进行了数值模拟,给出了爆破开挖在既有洞室洞口周边产生的动力效应的一般规律.研究结果表明:加强对敏感部位监控、采用合理爆破参数可有效减轻爆破应力波对既有隧道洞口段的不利影响.     

浅埋偏压富水隧道地表注浆加固效果分析

为研究破碎软岩隧道在浅埋偏压段地表预注浆后的加固效果,确保施工顺利安全进行,以采用袖阀管注浆的红石河隧道工程为依托,建立三维有限元模型,并通过现场试验、监控量测对比分析注浆的加固效果.结果表明:地表注浆处理后,围岩强度和完整性明显提升,降低了岩体透水性能,增强了地层成拱能力,隧道支护结构的整体受力特征得到极大改善.初期...     

沉管隧道节段接头剪力键受力阶段与沉降控制标准研究

当沉管隧道节段下部的地基由于荷载或地层因素产生差异沉降时,剪力键是抵制节段接头张开与扭转的主要受力构件,也是接头防水的重要结构保证。文章在1∶4.69大比尺模型试验和有限元三维数值模拟中,将差异沉降作为可变荷载,对地基差异沉降下的沉管隧道节段接头剪力键受力规律进行了研究。试验及分析结果表明:在纵向与横向差异沉降下,沉管隧道节段接头剪力键的受力过程可以分为三个阶段。第一阶段为剪力键榫与剪力键槽间的缝隙及橡胶垫初步压缩阶段,应力增长速率较低;第二阶段为剪力键充分受力阶段,应力增长速率较高,当差异沉降达到一定量值后,节段接头会通过局部挤压或摩擦的方式帮助剪力键受力;第三阶段,剪力键进入屈服状态,此时剪力键仍能够继续受力,但已有微裂纹产生。根据剪力键在正常使用极限状态下的剪力值,所确定的沉管隧道节段允许纵向与横向差异沉降值分别为11.5 mm和11.1 mm。建议在沉管隧道沉放完成后,保留部分顶、底板位置的拉索,以提高节段接头剪力键的结构安全。     

考虑地基刚度不均匀影响的沉管隧道接头变形分析北大核心CSCD

沉管隧道接头是整个结构中最薄弱的环节,其刚度及变形特征对结构安全至关重要。当隧道下卧地层刚度不均匀时,接头变形将更加复杂,因此有必要对沉管隧道在不均匀地层条件下的接头特性进行深入分析。文章基于某沉管隧道工程,建立了三维精细化有限元模型,进行沉管隧道接头部件分析计算,对钢剪切键及混凝土剪切键的力学特性进行了深入研究,得到其剪切刚度取值。之后利用上述研究成果,建立三维壳-弹簧沉管管节模型,对隧道整体变形情况进行分析。考虑地基的不均匀性,进行多工况计算,分析沉管隧道接缝变形情况,验证接头结构的可靠性。     

超长沉管隧道大型模型试验设计与应用

文章结合港珠澳大桥沉管隧道工程实例,采用局部相似装配式剪力键方案,对超长海底沉管隧道在不均匀沉降及不均匀荷载作用下的节段接头作用机理进行了研究。经材料配比与模型制作,进行了1:4.69的大型沉管节段模型试验;沉降模型试验平台经技术改造,能够满足试验过程中的模型搬运、对接、加载、复位等功能;控制试验平台底部千斤顶的差异沉降,可以模拟沉管节段接头纵向与横向的不均匀变位;采用钢筋计及压力盒对沉管结构钢筋应力、沉管结构与土体的接触压力进行测试,采用电阻应变花和光纤光栅应变花对剪力键表面及内部的应变进行测试。通过对所得试验数据的初步分析,得到了节段接头剪力键剪应力随差异沉降及剪应力沿沉管横截面的分布规律。     

考虑地基刚度不均匀影响的沉管隧道接头变形分析

沉管隧道接头是整个结构中最薄弱的环节,其刚度及变形特征对结构安全至关重要。当隧道下卧地层刚度不均匀时,接头变形将更加复杂,因此有必要对沉管隧道在不均匀地层条件下的接头特性进行深入分析。文章基于某沉管隧道工程,建立了三维精细化有限元模型,进行沉管隧道接头部件分析计算,对钢剪切键及混凝土剪切键的力学特性进行了深入研究,得到其剪切刚度取值。之后利用上述研究成果,建立三维壳-弹簧沉管管节模型,对隧道整体变形情况进行分析。考虑地基的不均匀性,进行多工况计算,分析沉管隧道接缝变形情况,验证接头结构的可靠性。     

海底沉管隧道管段海上系泊方式研究

海底沉管隧道管段海上系泊阶段的结构运动响应及布缆方式,直接影响其水上施工的安全性和经济性。针对某沉管隧道管段系泊工程,文章利用基于三维势流理论的水动力软件AQWA建立管段海上系泊仿真模型,分别对五种不同的系泊方式进行时,频域分析,探讨了布缆方式对沉管管段运动响应及缆索受力的影响。结果表明:管段在高频区域内稳定性较好,响应幅值很小;四缆系泊方式在实际工程中不可采用;八缆系泊方式较安全;在海况较好的情况下,可以采用更加经济的六缆系泊方案。     

“工厂法”沉管隧道早期性能的分析模型

受材料、结构设计和施工工艺等方面的影响,沉管隧道在预制阶段易出现早期裂缝,进而影响其正常使用和耐久性能。文章以在建港珠澳大桥沉管隧道工程为背景,建立了"工厂法"沉管隧道早期性能的分析模型,通过全尺寸试验进行了模型验证。基于标准工艺流程下结构性能的分析,明确了沉管隧道节段早期性能的发展规律,并指出了将开裂风险指数作为结构早期裂缝控制指标的合理性。该研究对"工厂法"沉管隧道早期裂缝的控制具有指导意义。     

浅埋软弱破碎围岩隧道进洞施工技术研究

进洞一直是隧道施工的关键环节,而洞口工程的顺利完成是暗洞正常施工的前提。目前,采用超前管棚支护、超前小导管注浆等超前支护方式基本能够保证隧道顺利进洞,但是大部分隧道进洞后在洞口段均会出现初期支护沉降变形较大的现象。山西省高(平)-陵(川)高速公路郭家川2#隧道洞口段围岩极其软弱破碎,在隧道采用超前管棚支护顺利进洞后,为了防止洞口段初期支护再次出现较大的沉降变形,提出在洞口段采用联合支护的方案,即将洞口段初期支护的钢拱架与护拱连接,并加强初期支护钢拱架之间的纵向连接,实践证明此方案是切实有效的。分析对比表明,对于浅埋软弱破碎围岩隧道,联合支护方案能够有效地减小洞口段初期支护的变形量,保证隧道结构的稳定性,从而保证隧道安全、快速进洞。     

香港海底沉管隧道工程发展概述

在香港,连接九龙半岛和港岛五座海底交通隧道全部采用沉管隧道技术建造,其中包括公路隧道、地铁隧道和公铁两用隧道。沉管结构类型包括了钢壳沉管和钢筋混凝土沉管隧道,为沉管隧道工程技术发展积累了宝贵经验。文章从设计与施工等方面介绍香港海底沉管隧道工程的发展情况。     

襄阳汉江沉管隧道设计关键技术

基于襄阳汉江沉管隧道的工程设计实践,针对该隧道强冲刷、强透水地层深厚、防洪要求高等特点,对隧道平纵布置、管节及接头止水结构、干坞选型及结构、沉管基础及回填、沉管最终接头及对接端止水结构等进行了研究.结果表明:(1)内河沉管隧道采用长距离双轴线干坞布置方式,通过格形地下连续墙、超深落底式帷幕、地下连续墙预应力锚索垂直支护...