盾构超近距离上穿诱发既有隧道纵向与水平变形研究

盾构超近距离上穿既有运营隧道时,由于施工引起的土体扰动较大,控制地层沉降和扰动变形的难度也随之增大.基于宁波轨道交通5号线上穿运营的宁波轨道交通2号线区间隧道建立Flac3D模型,研究了掘进过程中既有隧道的变形规律,并探究了不同推进速度对隧道变形的影响.结果表明,当隧道开挖时,在掌子面还未达到既有隧道范围、位于既有隧道...     

复杂条件下地铁跨海隧道土建设计方案研究

大连某地铁跨海隧道工程地质条件复杂,临近加油站、大型船舶制造基地等建筑,同时下穿既有地铁、货运铁路、军港及大量建筑物,施工难度大、风险高.针对跨海隧道的特点和难点,从路由方案、工法比选、横断面方案、平面纵断面方案、盾构管片设计等方面进行分析,研究表明:(1)在本工程特定的环境条件下,应采用对环境影响小、施工风险较低的单...     

跨海地铁盾构管片混凝土耐久性及寿命预测分析

根据某跨海地铁2号线的工况，确定跨海区间盾构管片的环境类别和作用等级，由各原材料氯离子含量计算推荐配合比混凝土氯离子含量，并对推荐配合比混凝土开展氯离子扩散系数试验和抗压强度试验。分别使用《海港工程高性能混凝土质量控制标准》(JTS 257-2—2012)、《混凝土结构耐久性评定标准》(CECS 220：2007)中的评定方法及多因素耦合评价(MFC)方法，基于钢筋开始锈蚀阶段t_i、混凝土保护层锈胀开裂阶段t_c、混凝土功能明显退化阶段t_d对混凝土结构使用年限t_e进行预测。结果表明，以上3种耐久性预测模型预测跨海地铁2号线推荐配合比使用年限的计算结果均大于100年，能够满足使用100年的要求。     

波浪作用下含气海床内盾构隧道水力及位移响应分析EI北大核心

海底沉积物中气体通常以不连续的气相存在于海床土体中,既有理论研究较少考虑含气海床环境,波浪动压力引起的渗透力导致隧道衬砌附加变形也较少见之于文献。首先,通过Biot固结方程获得了气-水混合流控制方程,结合适用于浅水区的Stokes二阶非线性波浪理论获得了隧道衬砌周围的孔隙水压响应;其次,采用叠加法分别考虑了由波浪引起的海床土体内振荡孔压和累积孔压,并以衬砌周围可能出现的最大孔隙水压及渗透力作为最不利荷载工况,结合指数衰减模型描述衬砌劣化效应,获得了考虑波浪渗透力作用下隧道衬砌服役期间位移变化规律;最后,通过试验监测数据及数值模拟验证了本研究理论解析的准确性,通过对波浪周期、水深,海床剪切模量、海床含气量,隧道半径、埋深、衬砌劣化系数进行分析。结果表明:海床含气量增大能降低波浪压力向海床内部传播,并减弱超静孔压的累积效应;随着海床含气量逐渐增大,隧道衬砌周围孔压极值不断减小且出现相位滞后,隧道外渗透力、衬砌径向位移均随着海床含气量增加而明显降低;波浪周期增大、海水深度降低均能明显使海床表面的波浪压力增大,诱发隧道衬砌周围产生较大的渗透力,从而发生较大径向位移,小半径、浅埋深能够有效降低累积孔压造成的渗透力影响;当衬砌劣化系数相同时,含气量越低的海床内波浪引起的超静孔隙水压影响越显著,衬砌产生较大径向位移,不利于隧道的正常服役。     

地下水位升降对盾构隧道影响分析及其应对措施

文章以呼和浩特城市轨道交通1号线为研究对象，针对外部条件引起的地下水位升降变化，通过模拟计算和理论分析，研究水土共同作用下的地下水位升降与盾构隧道受力的关系，提出合理建议，提高了盾构隧道设计的结构安全与运营安全。研究结论表明：在不同埋深条件下，当地下水位位于拱顶以上时，管片配筋面积与地下水位埋深呈线性变化趋势，仅斜率存在差异；当地下水位位于拱顶以下与拱底之间时，呈抛物线变化趋势，抛物线开口大小、曲率等随着埋深的变化略有不同；当地下水位位于拱底以下时，呈水平直线趋势。在工程应用过程中，建议以拱腰作为计算基准水位，并对计算配筋面积适当放大，放大系数可取1.02。     

组合推力下管片裂损形成机理及优化控制研究

针对施工过程中千斤顶推力作用下管片损伤问题开展研究。以苏州某地铁线路实际情况为基础,建立多环三维有限元模型,对千斤顶推力过大及推力不均综合作用下管片裂损形成、演化规律及损伤分布等进行分析,并提出相应的工程控制措施。研究结果表明:不同推力作用下,管片损伤主要沿着螺栓孔均匀分布,且内弧面损伤大于外弧面,管片的最大损伤因子呈近似线性增大,损伤面积呈非线性增加。当推力均匀分布时,管片损伤主要集中于第1环管片,当出现不均匀推力时,管片损伤会向推力较大侧转移,并逐渐向第2环和第3环管片发展,推力不均使得相同推力下管片裂缝出现的荷载提前约11%。设计施工中可以通过严格控制千斤顶不均匀推力、优化管片设计、实行分段控制等工程控制措施,减少盾构施工阶段管片裂损的形成。     

上软下硬场地中大直径盾构隧道地震响应分析

依托于某大直径盾构隧道工程项目，建立了基于黏弹性边界的地层-结构时程分析有限元模型。首先，基于振动台试验结果，验证了有限元数值模拟方法的有效性；进而，从软硬土层剪切波速比、软硬土层与隧道的相对位置、隧道埋深等三个方面，系统开展了上软下硬场地对大直径盾构隧道地震响应的影响研究。研究表明：上软下硬场地中的大直径盾构隧道弯矩最大值始终出现在软硬土层分界线附近。随着软硬土层剪切波速差异的增大，隧道的弯矩、剪力和接头张开量都有明显的增大，而隧道轴力和直径变形率的增大幅度较小。软硬土层与隧道的相对位置对隧道内力的影响具有不确定性。随着隧道埋深的增大，隧道弯矩、轴力和直径变形率逐渐增大。