新建盾构隧道上穿对既有隧道的变形影响分析

针对上海地铁11号线上、下穿越既有地铁4号线的多线叠交复杂工况,构建三维弹塑性有限元模型,研究在不同净距、不同土仓压力、不同注浆量下新建隧道盾构穿越对既有隧道管片变形的影响。根据模拟结果和实测数据,结合因素正交分析,提出多线叠交隧道施工影响系数的概念。研究结果表明,在新建隧道穿越既有隧道的过程中,新旧隧道之间的净距在影响系数中所占权重最大,土仓压力次之,注浆量权重较小。研究成果可为多线叠交盾构隧道施工微扰动控制技术以及隧道变形计算提供一定的理论基础。     

enzan测量系统在盾构施工中的应用

近几年,伴随着地铁建设事业的快速发展,盾构机已经成为地铁隧道施工的主力军。目前,国内地铁建设中使用的盾构机品牌也比较多,国内国外的都有,自动测量系统也各具特色。笔者现就日本演算工房enzan自动测量系统在三菱盾构机上的应用做初步探讨。     

盾构自动引导系统两棱镜模型的开发与研究

提出2个棱镜加上倾斜仪的盾构自动引导系统模型,利用双轴倾斜仪读取俯仰角和扭转角。根据盾首盾尾以及2个棱镜的空间位置关系,用空间解析几何方法推导了盾构姿态解算方法。     

盾构隧道施工引起地表下土体变位的分析评估

目前对盾构隧道施工引起的地表下土体变位进行预测分析的研究还相对较少,尤其是缺乏简单实用的工程估算方法。在深埋隧道周围土体弹性位移计算方法及盾构间隙参数研究成果的基础上,通过相应的分析和假设提出了一种预测盾构隧道施工引起地表下土体水平变位的简便估算方法。另外,在已有研究成果基础上,提出了一种新的盾构隧道沉降槽的描述方法,并结合Mair等提出的计算公式对盾构隧道施工引起的地表下土体沉降变位进行预测。通过与有限元计算结果及一些典型盾构隧道监测数据的对比分析,证明提出的估算方法能够较好地预测实际工程中盾构隧道施工引起的地表下土体的变位情况。     

大断面宽幅盾构管片三维内力分布分析

以武汉长江隧道工程为例,采用三维壳-弹簧计算模型,对不同幅宽和不同环间接头剪切刚度的管片衬砌结构力学分布进行了分析,并与梁-弹簧模型结果在量值上做了全面比较。研究表明,全环最大弯矩发生在幅宽边缘部位;环间接头剪力对幅宽边缘影响较大,而对幅宽中央影响偏小;当环间接头剪切刚度为非无穷大时,壳模型的幅宽边缘最大弯矩值略微大于梁弹簧模型相应结果,而当无穷大时两者数值则基本相等;壳模型的幅宽中央的最大弯矩值介于梁模型错缝与通缝拼装的数值之间,并随幅宽加大而趋于接近通缝拼装的结果;大幅宽条件下,不宜将梁-弹簧模型的环间最大剪力结果作为环间接头抗剪设计的计算依据。     

邻近建筑物盾构施工地面沉降数值分析

在建筑物密集的城区,盾构施工使周围一定范围内的既有建筑物受到影响。在考虑建筑物基础形式的不同的情况下,采用二维有限元方法对邻近不同位置建筑物工况下的盾构隧道施工进行了模拟和分析。研究表明,建筑物轴线到隧道轴线的水平距离和建筑物基础形式是影响邻近建筑物工况下隧道开挖引起地面沉降的重要因素,建筑物的存在会增大隧道开挖引起的地面沉降,建筑物对隧道开挖引起的地面沉降的影响存在一个影响范围,超过该范围时建筑物的影响可忽略不计     

盾构施工引起土体三维变形的计算方法研究

对随机介质理论中参数? 的取值进行研究,提出了适用于不同土层的参数计算公式;隧道周围土体移动采用更加符合实际的椭圆形非等量径向移动模式。在此基础上,对随机介质理论进行修正,提出了适用于地表及土体内部各点位移和变形的计算公式。结合工程实例,通过与实测值、施成华等方法及Loganathan等方法计算结果进行对比分析表明,方法计算得到的结果与实测数据较吻合。     

盾构姿态测量原理的比较研究及精度分析

对国内外盾构姿态自动测量系统进行了比较和总结,对盾构姿态的参数和姿态测量的原理进行了梳理,提出了盾构中心坐标偏差和切线偏差的计算方法,并对地铁盾构施工过程中,各个阶段的施工测量精度进行了具体分析和总结。     

地铁盾构隧道下穿运营线路的形变分析

地铁修建过程中穿越运营地铁线路时,需动态监测结构和轨道的安全状态。本文以深圳地铁某区间盾构隧道穿越过程为例,利用测量机器人（TS30）,以2 h/次的频率对隧道、道床监测点进行全程观测。断面数据分析表明：①9号线右线、左线穿越垂距1.80 m的左线过程,叠加应力使得2个主断面及之间断面的水平收敛增加,而穿越垂距6.0 m的右线,水平收敛最大值为0.82 mm,可忽略穿越过程及叠加应力对断面水平收敛的影响;②9号线右线单独穿越后,最大沉降点在正交断面（7-1和7-2）,而左线穿越过程,受叠加应力的影响在第四和五阶段最大下沉点转移至两个正交断面间（6-1和6-2）;③穿越过程均表现为从刀盘到达隧道边界至穿越结束期间对各点沉降影响较大,这期间应增大监测频率至0.5 h/次;④整个穿越过程应重点监测断面3-1-9-1,即30 m的核心影响区域,其余断面最大沉降不超过3 mm。     

盾构隧道横断面地震响应分析

随着盾构法在隧道施工中越来越广泛的应用,盾构隧道横断面抗震性能的研究日益受到业界关注。以武汉长江隧道为例,对土体采用D-P本构模型,盾构隧道结构采用梁-弹簧模型,建立盾构隧道横断面二维模型进行动力有限元计算,该模型顶部采用自由边界,侧面采用自由场边界,底部采用静态边界。选用0.1g的天津波和场地人工波作为激励,研究了盾构隧道结构的加速度、变形和内力响应。结果表明：盾构隧道的拱顶与拱底的加速度响应大于隧道左侧、右侧;隧道拱底的绝对位移响应最大;地震作用对隧道衬砌结构的内力增量较为明显。目前的隧道结构设计可以满足结构抗震性能要求。