多因素下双线盾构隧道施工引起的土体变形研究

考虑多因素(土体损失、正面附加推力、盾壳摩擦力、附加注浆力)的作用下,文章首先提出了改进统一土体移动模型的方法,其次建立了力学计算模型,对双线水平平行盾构隧道施工引起的土体变形计算方法进行研究。根据弹性力学Mindlin解,对多因素中后3个因素引起的土体变形理论解进行计算,基于统一土体移动模型解对土体损失引起的土体变形理论解进行计算,最后叠加得到多因素下总的土体变形理论解。采用该方法对杭州地铁1号线的纵向地表沉降、纵向水平位移及不同深度处的土体竖向位移进行计算,研究其变化规律;同时对水平位移变化的影响因素进行分析。研究结果表明:随深度改变,在最大沉降量附近10~13 m横向范围内的土体沉降会产生改变;土体水平位移方向随计算点和隧道的位置关系变化而发生改变;随着两隧道间距J的增大,双线隧道深度附近的土体水平位移减小,地表附近处的水平位移值变化值不大。     

盾构隧道施工引起周围土体超孔隙水压力的分析

盾构隧道施工在推进过程中将不可避免地对周围土层产生扰动,从而在土体中产生超孔隙水压力,导致后期固结沉降。文章基于修正剑桥模型,采用应力路径法,对盾构掘进产生的超孔隙水压力的大小、扰动范围以及分布规律等进行了计算分析,从而得出了盾构施工引起的周围土体超孔隙水压力峰值;同时,通过考虑开挖面土舱压力、隧道中心处土体的静止土压力及土体粘聚力等因素的影响,确定了盾构施工引起周围土体超孔隙水压力的影响范围;在不考虑纵向渗流的前提下,根据达西定律原理推导得出了隧道周围土体超孔隙水压力的分布规律。结合算例分析表明:采用应力路径法得到的隧道周围土体超孔隙水压力的峰值与隧道的埋深呈线性关系;随着隧道埋深的增加,盾构施工对土体的扰动范围及超孔隙水压力的峰值都在不断增加;但超孔隙水压力的变化趋势随隧道埋深的增加逐渐变缓,当H/D=1.5时超孔隙水压力的变化趋势近似为线性。     

矩形隧道施工引起的地表变形分析

运用有限元数值分析的方法,对宁波市开明街～药行街地下通道工程施工过程中隧道周围的地层变形进行计算预测,将计算结果与现场监测资料进行对比,对大断面矩形隧道施工引起的地表变形规律进行分析,为我国推广矩形隧道掘进提供参考。     

隧道盾构掘进施工工对周围土体的影响

本文主要研究隧道盾构掘进施工中周围受扰动土体应力状态和应变状态的变异,以及由土体应力和应变状态态的改变引起土体力学性质变异的特性。     

近距离双线平行盾构施工引起的土体沉降计算

文章提出近距离双线水平平行盾构施工引起的总的土体沉降曲线符合正态分布规律,并对现有双线平行盾构施工引起的地面沉降计算方法进行了综述。针对现有各种方法存在的不足,建立了修正的二维Peck公式,可以计算双线平行盾构施工引起的深层土体沉降,同时能够考虑沉降曲线的不对称性。对计算参数取值进行研究,实测数据统计结果表明i总/i先跟h/D成明显的线性减小关系,提出了参数i总和η总的计算公式。首次提出两条隧道轴线的相对水平距离系数C=L/(h+R),认为总的地面沉降曲线形状与C值大小有关,本文公式适用于C0.6的工况。算例分析结果表明:本文方法预测值与实测值比较吻合,且计算比较简便。     

软土盾构隧道的纵向变形分析

文中分析了圆形装配式钢筋混凝土衬砌盾构隧道的特点。分别介绍了等效弹性压缩刚度（ＥＡ）cp、等效弹性拉伸刚度（ＥＡ）cT)、等效弹性弯曲刚度（ＥＩ）eB,并利用这三种等效刚度,对盾构隧道的几个纵向静、动力问题,作了较深入的分析探讨。     

盾构推进引起地面变形的分析

盾构隧道地面变形是由盾构推进对周围土体扰动引起的。根据盾构所处的相对位置,将地面变形分为以五个部分：盾构达前的地面变形、盾构到达时的地面变形、我通过时的地面变形、盾构通过后瞬时地形变形和地面后期固结变形,本文分析了地面变形的影响因素和盾构推进对周围土体的影响范围,提出了地面变形的计算方法,并与实测结果进行了比较。     

基坑施工对盾构隧道变形的影响研究

基坑工程施工作业对其周边盾构隧道产生了直接性的影响,从而使其出现变形,影响隧道后期的正常使用。鉴于此,对基坑施工工程、盾构隧道的概念进行了阐述说明,并分析了基坑施工对盾构隧道变形的诸多影响因素,以便有效地控制并降低基坑施工对盾构隧道变形的影响,希望为同类工程施工提供理论参考。     

基坑施工对下方既有盾构隧道结构变形影响分析

文章针对骑跨于既有盾构隧道之上的基坑工程,按实际工况进行了开挖支护的平面应变有限元模拟,其中土体采用修正剑桥弹塑性模型.计算结果表明:隧道开挖致使周边土体呈X形的塑性区,且地下连续墙对于该塑性区开展有遮挡效应;当隧道位于基坑开挖中心线正下方时,隧道几乎不发生水平位移,且基坑开挖对位于其下方的已建隧道的竖向位移的影响较水平位移大,故当地下连续墙端部与隧道竖向间距足够大,隧道拱底与拱顶水平位移逐渐趋于相同.     

上海地铁盾构隧道纵向变形分析

隧道若发生纵向变形将严重影响到隧道结构的安全。分析探讨了纵向变形的发生、变化情况以及隧道结构和防水体系所允许的纵向变形控制值。结合工程实践,对隧道发生的典型沉降曲线规律进行了深入的分析,其结论对有效控制隧道纵向变形具有指导意义。     

盾构隧道施工地层变形三维解及影响因素分析

文章以某区间隧道富水砂层条件下盾构施工过程为研究对象,重点考虑了盾构正面附加推力、刀盘与土体之间的摩擦力、盾壳与土体之间的摩擦力、地层损失及盾尾同步注浆压力五方面因素的影响,建立了盾构推进力学模型。基于Mindlin解,建立了考虑同步注浆压力及刀盘摩擦力影响的地层变形三维解析解,并结合现场监测数据和数值分析结果对其进行了验证。分析结果表明:盾构施工引起的横向地表变形曲线呈"V"形,纵向地表变形历时曲线呈"S"形;刀盘与土体之间的摩擦力引起的地层变形曲线左右两侧呈反对称分布;盾尾同步注浆压力引起地层隆起变形,设置合理的注浆压力并及时注浆能有效控制施工变形。该方法得到的结果更为合理,可用于预测盾构施工阶段的地层变形。     

盾构隧道施工对在建明挖公路隧道变形的影响

为探明盾构隧道施工对在建明挖公路隧道变形的影响,以某山岭重丘区在建高速公路隧道盾构区间临接明挖隧道工程为例,采用FLAC3D数值仿真法分析盾构隧道不同位置施工对明挖隧道围护结构及周边土体变形的影响,提出科学有效的改善措施,为同类型工程项目建设质量安全控制提供理论指导。     

城市地铁越江隧道上浮引起的土体变形分析

文章基于盾构隧道统一土体移动模型基本假定,建立了隧道上浮作用下的两圆顶部相切土体移动模型;利用Melan公式计算得出了隧道上浮引起的土体变形(上浮力作用下的土体变形,再叠加土体损失引起的土体变形)二维解;应用ABAQUS有限元分析软件,结合在建南昌地铁1号线抚河桥区段工程,建立计算模型,对隧道上浮引起的土体变形进行了模拟计算。结果表明,推导的土体变形二维解与数值模拟结果比较吻合;越江隧道上浮引起的土体变形规律是河底表面呈"倒沉降槽"形,深层土体呈"双弓"形,且其幅度随距隧道轴线距离增大而减小。     

盾构出洞冻结加固土体变形研究

基于宁波北仑电厂二期取水隧道盾构出洞口冻结加固工程的现场监测和数值分析的结果,作者系统地讨论了由于土的冻结效应产生的若干技术问题,如地表隆起,土体分层变形和冻土结构周围的未冻干的变形问题。     

双线盾构隧道近接下穿既有隧道结构沉降变形与施工节点控制分析

城市新建地铁隧道穿越引起既有隧道变形的规律是工程领域研究的热点.文章依托某新建盾构隧道近接下穿既有盾构隧道工程,对施工全过程的实测数据进行整理,结合数值模型计算结果,重点分析了新建左、右线依次穿越过程中既有双线隧道沉降变形规律,进一步对阶段受扰动土体稳定性进行分析.结果表明:(1)时间维度上,穿越过程中既有结构竖向变形...     

深圳地铁盾构隧道近距离上跨既有线引起的结构变形研究

随着城市轨道交通网络的不断加密,新建地铁隧道近距离穿越既有隧道的现象越来越多。盾构近距离上跨施工对既有线隧道的影响问题,比常规地铁隧道施工更为复杂。文章针对深圳地铁新建9号线双线盾构隧道近距离上跨既有1号线隧道,形成双层隧道四线叠交的特殊工况,采用有限元数值模拟和现场自动化监测结合的方法,研究了盾构隧道上跨施工引起的既有线水平和竖向的变形规律,并分析了土压力对既有线变形的影响。研究结果表明:现场自动化监测结果和数值模拟结果基本一致;上跨施工时,先行隧道开挖对既有线的影响大于后行隧道;既有线竖向整体呈现上浮状态,最大累积上浮量为2.2 mm;既有线的水平偏移与盾构推进方向一致,最大水平偏移量约为1.4 mm;土压力对既有左右两线水平位移的影响大致相同,水平位移随土压力的增大而增大;土压力对既有左右两线的竖向位移影响不同,随着土压力的增加,既有线左线的上浮量逐渐减小,而既有线右线的上浮量不断增大。研究成果可为同类型地层条件下盾构隧道近距离穿越既有结构的设计与工程施工控制提供依据,具有一定的理论意义与应用价值。     

盾构隧道施工安全管理

盾构法隧道施工,掘进速度快、质量优、对周围环境影响小、施工安全性相对较高,但盾构施工技术有着自身的特点,安全管理工作只有适应盾构施工的特点,才能利用盾构的优势、克服传统隧道施工的劣势,真正做好建筑施工企业的安全工作。文章对盾构施工中要注意的几个安全问题进行了讨论,可供同行参考。     

道路隧道盾构施工对既有地铁隧道的影响分析

以北京市展西路道路工程下穿地铁四号线为工程背景,研究了道路隧道盾构施工对既有地铁隧道的影响。建立了三维有限元模型,通过模拟盾构开挖过程,分析了既有隧道在未进行地层加固情况下的反应,确定了既有隧道的危险部位。研究表明,隧道施工对既有隧道的影响较大,需对地层进行加固以减小对隧道的影响;分析了不同的地层加固方案,并对隧道施工中可能出现的问题及解决方法提出了建议。     

铁路盾构隧道明挖法施工技术经济指标分析

随着铁路路网的不断完善,铁路建设的主战场逐步由省域向市域、城际铁路转移,盾构法施工愈来愈多地应用于铁路工程建设之中。为了提升盾构法施工的经济效益,对五个铁路建设项目的三种不同类型明挖法隧道施工技术经济指标进行统计分析,并构建明挖法指标模型,旨在梳理明挖隧道中不同工程内容的相互关系及占比,为后续建设项目投资分析奠定基础。     

地铁盾构隧道施工组织影响因素分析

文章结合上海、广州、北京等城市地铁盾构隧道的设计、施工经验,总结提出了影响盾构隧道施工组织编制的主要因素,并对其进行了具体分析和比较.