砂卵石地层盾构刀具磨损测试分析

结合砂卵石地层盾构区间工程掘进,对盾构施工时的刀具磨损情况进行了现场测试,计算出土压平衡盾构在砂卵石地层施工时各种刀具的磨损系数.运用统计回归分析,总结出砂卵石地层盾构刀具磨损与其掘削迹长的关系,推算出砂卵石地层盾构不换刀可掘进的最长距离,可为后续类似工程施工提供参考.     

粉质黏土地层盾构施工地表沉降关键参数分析与预测

基于常州地铁土压平衡盾构穿越典型粉质黏土地层59个地表沉降监测断面实测数据的统计结果,分析了Peck公式用于预测常州地铁土压平衡盾构施工引起的地表横向沉降槽的适用性,得出了预测常州地区典型地层中盾构施工引起的地表沉降基本参数的取值范围.即:地层损失率取0.10％～0.75％,沉降槽宽度参数取0.3～0.7.基于盾构机对土体作用的力学模型,得到了盾构掘进时的地层位移场的解析解,并与监测数据对比,给出了相关参数的取值方法.应用给出的计算参数,可以较好地预测常州地铁施工过程中及施工后引起的地表沉降.     

高水压泥水平衡盾构掘进模型试验平台的研制与应用

为了实现可在2.0 MPa高水压环境下开展盾构试验研究的基础试验条件,结合拟建的琼州海峡隧道工程背景,充分调研了国内外盾构模型机研究成果,并根据试验研究的需求,研发了高水压多功能泥水平衡盾构模型试验平台。试验平台研制过程中攻克了在缩尺盾构模型机中实现泥水循环功能的问题,解决了高水压(2.0 MPa)下盾构机以及土箱整体强度和密封问题,实现了盾构姿态改变、变覆土高度等功能。按照一定的试验先期准备步序,在不同水压条件下,对泥水平衡盾构开挖过程中盾构姿态动态变化规律进行了模型试验研究。试验平台包括模型土箱、盾构模型机、液压泵站、电控柜、控制台、泥水循环系统等部分,可在200 m水头的高水压条件下进行泥水盾构施工的模型试验。研究结果表明:自主研发的泥水平衡掘进模型试验平台可在高水压条件下正常进行工作,并可进行与泥水盾构施工相关的模型试验;盾构姿态角改变量与盾构掘进距离的线性拟合结果表明,二者的拟合精度较高;随着试验水压的升高,在水平方向以及竖直方向上盾构姿态调整的难度逐渐增大;通过有土环境与无土环境的对比可知,高水压与地层反力的双重约束对盾构姿态控制提出了更高的要求。     

大直径盾构下穿北京机场快轨高架桥梁的安全控制技术

为研究在地铁隧道掘进过程中,大直径盾构下穿北京机场快轨高架桥梁的安全控制技术,基于数值模拟、室内实验及实际工程分析的方法,通过数值模拟软件建立了盾构下穿高架桥各个阶段的计算模型,由室内实验得出了适用于大直径盾构的添加剂参数,并通过实际工程中盾构掘进情况的反馈,得出了适用于下穿高架桥梁的盾构掘进参数.最后通过监测点的布置、量测及分析,得出了盾构穿越引起结构变形分为4个阶段,可为类似条件下的盾构掘进控制安全管理提供参考.     

不同间距下盾构先行刀在砂卵石地层中耕松模式的数值研究

为研究在砂卵石地层掘进过程中盾构刀盘上不同间距先行刀耕松前方土体的机理,文中基于二维离散单元法,通过PFC2D颗粒流软件建立了先行刀切入土体的仿真模型,并设计了多组实验模拟出刀具前方的接触力链走向及变化过程；根据刀具间土体颗粒接触力的变化,总结归纳出了三种典型的土体耕松模式,三种耕松模式可根据切深和间距不同相互转化,耕松土体面积也因耕松模式的变化而改变；提出了耕松效率的概念,结合相关参数的比较,选择出了最优刀间距.     

雨水方沟受邻近地铁车站基坑施工影响的安全评估

随着地铁工程的快速发展,邻近管线(沟)受地铁施工影响的安全评估是一项急待解决的关键技术问题。结合北京地铁大兴线黄村火车站基坑施工对邻近雨水方沟的影响评价,详细介绍了安全评估的工作流程。在现状调查及检测的基础上,结合地质勘探资料,选取适当的计算参数,建立合理计算模型,并考虑管线(沟)周围地层的变形特征,计算确定管线变形控制标准。结合当前施工技术水平,提出管线(沟)保护的安全控制措施。     

龙脖山隧道下穿铁路既有线及涵洞施工安全分析

龙脖山公路隧道下穿既有铁路5股道、铁路排水涵及行人盖板涵,施工风险较大。为评价隧道施工对铁路线和既有涵洞的影响,建立了三维有限元模型,对施工过程中的力学转换进行了仿真分析,重点研究了地表沉降和既有涵洞的附加变形。在此基础上,就工程施工控制措施提出了结论和建议。     

地铁区间浅埋暗挖施工的地表沉降特征

通过大量现场监控量测数据的统计分析,研究在北京地区黏性土与砂性土互层的地质条件下地铁区间隧道浅埋暗挖法施工引起地表沉降的一般特征。结果表明：对于所考虑的17个北京地铁区间工点的现场监测数据,约有95．3％的最大地表沉降小于40mm,大于某沉降值的累计发生频率曲线符合正态分布;地表沉降槽宽度参数的取值范围为0．26～0．60：地铁区间隧道施工引起的地层损失率在0．19％～2％之间。     

降低造价建设节约型城市轨道交通——中国社科院学部委员、中国工程院院士李京文专访

我国的城市轨道交通建设在经历了"战备为主,兼顾交通"和"规划引导型"等发展阶段之后,进入了一个超常规、跨越式的发展阶段.一些大中城市兴起一股兴建轨道交通的热潮.但建设热潮中工程造价过高的问题特别突出,这既不正常也不符合建设节约型社会的要求,影响和制约着城市轨道交通的可持续发展.为此,就城市轨道交通的造价问题,记者专访了本刊高级顾问、中国社科院学部委员、中国工程院李京文院士,在建设节约型社会的背景下审视城市轨道交通的造价问题,以指导我国的城市轨道交通建设.     

超高水压越江海长大盾构隧道工程安全

随着中国交通建设和城市建设的迅猛发展,越江跨海盾构隧道工程大量增加,而且工程规模(隧道的直径和长度等)和水压条件也在增加。现阶段,仍未明确定义高水压,但一般以0.5 MPa作为高水压的分界线。近期,中国在长江、黄河以及珠江等所建设的高铁、公路以及地铁等盾构隧道工程水压均超过了0.5 MPa,正在筹划建设的琼州海峡隧道等水压更大,将高达2.0 MPa,面临巨大挑战。为此,国家决定针对超高水压(2.0 MPa)越江海长大盾构隧道工程安全问题展开“九七三”计划基础研究。研究采用理论分析、物理试验(室内、室外试验和模型试验)、数值模拟分析和监控测量等多种手段,针对其中涉及的多元、多相和多场耦合物理本质,对高水压水土与结构静动相互作用机理、盾构掘进中的动静力学机理、隧道结构特性及防水特性动态演化机理等核心问题进行深入系统的基础研究,提出了高水压下考虑渗流条件下的水土荷载计算理论和深水盾构隧道地震分析方法,建立了“机-土”动态作用力学模型,提出了盾构姿态、刀具磨损、开挖面稳定和高压成膜及闭气控制方法,提出了高水压大直径盾构隧道衬砌结构设计理论和高水压盾构隧道接缝长期防水安全与监控技术,最终形成超高水压越江海长大盾构隧道工程安全控制理论体系。为确保超高水压越江海长大盾构隧道工程安全提供设计理论依据,为实现大直径泥水盾构在超高水压等复杂条件下安全长距离施工提供理论支持。