作者:张业勤; 邹炎; 刘华北 期刊:《防灾减灾工程学报》 2019年第06期
当前对于地铁盾构隧道进行抗震分析时多基于弹性假设的简化设计方法,难以体现土体和结构的非线性特征;而动力时程分析具有耗时长,工作量大,考虑因素多等缺点使其在工程设计中的广泛应用受到限制。地下结构静力推覆方法具有概念清晰,考虑土体与结构相互作用,相比动力方法耗时大大减少等优点。而自适应层状土推覆分析可以改善地下结构静力推覆法的地震荷载加载模式,使之在含软弱夹层的场地中同样具有较高的精度。通过建立二维的土体-...
为研究新建地铁盾构隧道下穿既有铁路框构桥时采用的地基加固措施的加固效果和新建地铁盾构隧道施工对既有铁路框构桥的影响,利用Midas有限元软件建立既有铁路框构桥基础下地面注浆预加固的土体模型,分别计算了各个工况下既有铁路框构桥的结构内力和位移,得到结论如下:在隧道正常掘进状态下,当盾构管片及时安装,设计的各项加固措施按质按量完成时,新建盾构隧道下穿所引起的框构桥内力变化微弱,框构桥各个方向的变形和位移满足要求,...
沈阳地铁9号线皇姑屯站-北一路站区间为双线盾构隧道,盾构隧道左线和右线下穿兴华街铁路框构桥。采用Midas-GTS大型有限元计算软件,建立三维地层-结构模型,对盾构穿越既有框构桥施工过程进行模拟计算,分析得出盾构隧道下穿时对既有框构桥的应力影响。
以武汉地铁轨道交通27号线土建施工BT第一标项目新路村站~新大风井区间中、微风化砂质泥岩富水地层左右线盾构机下穿汤逊湖为背景,针对盾构机穿越汤逊湖时出现盾构隧道管片破损、错台、浮动、滚动等现象,对隧道管片位移的原因进行了分析,并研究了一系列控制措施和技术方案。研究表明,合理的运用管片姿态约束控制和盾构机姿态控制技术可以有效解决管片破损、错台、浮动、滚动等问题,并确保了盾构机顺利、快速、安全的穿越汤逊湖,也...
作者:张健; 周中; 邢凯 期刊:《交通科学与工程》 2019年第04期
为研究盾构施工过程中对地层变形的影响,依托长沙地铁4号线盾构隧道工程,通过现场实测和数值模拟,对盾构近接施工引起的地层变形规律进行了分析。研究结果表明:在盾构隧道施工引起土体竖向变形方面,从地表到地层一定深度内,均呈现沉降槽的形状。同时,随着深度的增加,沉降槽的形状越来越窄、越深,并在距隧道拱顶1.5倍隧道洞径时,土层沉降趋势逐渐减小,隧道中心两侧土体发生略微的隆起变形。在水平变形方面,从地表到地层一定深度内,...
盾构隧道管片环内接头抗弯刚度及承载力明显小于管片主截面段,常规工况条件下,中直径盾构隧道管片环现有设计方案的顶部及腰部接头承受较大内力,为管片环防水及结构安全的薄弱点。考虑接头刚度的非线性特征,采用梁-弹簧模型对多组接头布设工况的管片环内力及变形特征进行计算,对比分析各工况计算结果后提出中直径盾构隧道管片环现有设计方案的优化建议。
作者:齐明山; 郭振坤; 王春凯; 柳献 期刊:《现代城市轨道交通》 2020年第01期
针对近年来广州、长沙、武汉及云贵等岩溶发育地区地铁工程现状,文章以贵阳市轨道交通3号线为工程背景,采用二维数值模型对溶洞分布影响进行模拟计算分析。经模拟计算分析,得出溶洞不同方位、不同尺寸、与盾构隧道不同净距以及在不同围岩等级中对隧道开挖洞室稳定性、隧道衬砌管片受力的影响规律,以确定贵阳市轨道交通3号线盾构施工中溶洞处理范围,为岩溶发育区城市轨道交通建设提供参考。
作者:柳献; 李海涛; 管攀峰; 杨志豪 期刊:《现代隧道技术》 2019年第06期
管片接头受力性能是影响盾构隧道衬砌结构设计参数的关键因素,而采用快速连接件的接头受力性能尚不明确。文章参考国外盾构隧道衬砌快速连接件的研究和应用情况,结合上海市天然气管线过江隧道工程,通过管片接头荷载试验,对快速接头的纵缝转角刚度、纵缝抗剪刚度、环缝抗剪刚度进行研究。结合试验结果建立了基于梁弹簧法的三环错缝分析模型,给出了该模型关键参数的具体取值范围。最后通过计算对比提出了该种快速接头盾构隧道衬砌结...
结合北京地铁16号线穿越三环路突发地面塌陷事故,探讨了砂卵石地层盾构施工诱发地表塌陷的机理,并以数值模拟方法分析了砂卵石地层这种“极不稳定地层”在施工扰动超过冒落拱承载极限时,围岩土体发生没有先兆的突发塌陷机理;对塌陷事故的处置应从地层处置与盾构掘进控制两方面进行,地层处置是根据地下空洞及周边建(构)筑物状况制定综合地层注浆加固方案.盾构掘进控制是准确及时控制掘进中工作面压力、出土量、背后注浆等施工参数....
作者:李雪; 霍鹏; 周顺华; 黄大维; 黄琦 期刊:《铁道科学与工程学报》 2020年第01期
盾构管片接缝在高水压下的防水是保障隧道正常使用的关键。为了研究盾构隧道管片双道密封垫防水机理及最大设防压力,自行研制双道密封垫水密性试验装置。对比分析不同张开量及错台量情况下,单道及双道密封垫的最大设防压力,并探讨单道密封垫与双道密封垫的失效模式。研究结果表明:盾构接头张开量影响接缝防水能力,随着张开量的增加,最大防水能力降低。双道密封垫失效模式与单道密封垫不同,张角情况存在手孔渗漏、蹿水等失效模式。...
作者:王哲; 吴淑伟; 姚王晶; 张凯伟; 李强; 许四法 期刊:《岩土工程学报》 2020年第01期
基于杭州地铁2号线建国路站-中河路站区间盾构穿越凤起桥6根大直径桥桩工程需要,根据软土地区及大直径桩基特点进行刀具选型,结合AdvantEdgeFEM有限元软件对贝壳刀的角度进行设计,并对刀具布置方式进行研究。研究结果表明:双面刃、零后角、负前角组成的贝壳刀,结合先行刀与刮刀,采用同心圆三段高差立体刀具布置切削桩基效果最佳。将结果应用到盾构刀盘改进,配合盾构推进过程中的施工控制,对桥面进行沉降监测。监测结果表明:盾构磨...
作者:董正方; 张继康; 蔡宝占; 尹俊红 期刊:《世界地震工程》 2019年第04期
地震作用下,盾构隧道的抗震变形性能限值是个重要指标。采用盾构区间隧道为原型,设计1/20的相似模型,考虑管片接头以及土体-结构相互作用,采用隧道结构加载试验系统,对盾构管片结构在不同的拼装方式和埋深下的变形行为进行了研究,测得了管片环的内力和位移。通过对6组试验结果进行分析对比,得出结论:埋深和拼装方式对盾构隧道结构变形有影响,对通缝结构的影响大于错缝结构;弹塑性分界点直径变形率限值,对通缝结构为0.56‰~1.00‰,...
作者:杨文波; 谷笑旭; 涂玖林; 刘德雄; 李林桂; 晏启祥; 方勇; 何川 期刊:《岩石力学与工程学报》 2019年第11期
为探究盾构隧道管片后拱顶空洞对隧道结构及周围软土地层的动力响应的影响,采用模型试验与数值模拟相结合的方法,以加速度响应峰值和频率响应函数作为评价指标,研究单点振动荷载作用下管片后拱顶有、无空洞2种工况下隧道结构与周围土体的动力响应特性。并在此基础上,考虑列车振动荷载的移动效应,通过三维数值计算,研究移动荷载作用下空洞对管片衬砌和周围土体的动力响应的影响规律。研究结果表明:管片后拱顶空洞会使隧道结构及周围...
作者:龙刚 期刊:《国防交通工程与技术》 2020年第01期
在城市地铁网的建设过程中,经常出现城市轨道交通下穿铁路股道和建筑物等风险源。为确保盾构机在推进过程中的不间断运行和沿线风险源的安全,结合呼和浩特市轨道交通2号线一期工程盾构下穿呼和浩特火车站的施工实践,针对风险源的特点,提出了洞内管片背后二次深孔注浆、轨道结构扣轨加固和预埋注浆管等措施,保证盾构隧道下穿过程中各项风险源的安全。研究成果可为今后类似工程提供借鉴和参考。
作者:陈林; 葛坤龙; 王涛 期刊:《河海大学学报·哲学社会科学版》 2020年第01期
为了降低盾构隧道中轴线提取对原始点云预处理的要求,引入了点云特征提取方法。首先,以基于距离差特征的裂缝点云提取方法,识别盾构隧道管片拼接处的环缝点云;然后,以最小二乘法对提取的环缝内散点进行环缝曲线拟合;最后,在环缝曲线的基础上提取隧道中轴线。实验结果表明:基于距离差特征的点云提取方法能够有效识别环缝点云,并在环缝点云的基础上拟合得到隧道中轴线。与传统提取方法相比,该方法更加快捷,且提取的中轴线更具有空间...
作者:马相峰; 龚伦; 吴金霖; 王立川; 孔超 期刊:《铁道标准设计》 2019年第11期
为研究盾构下穿铁路时不同加固方案的效果,通过FLAC3D数值模拟,在分析盾构参数对地表沉降影响的基础上,对比研究D型梁加固和管棚注浆加固2种股道加固方案的特点,得到如下结论:地层损失率越低、盾构密封舱内压力越大,地表沉降越小,针对不同工程,应对比选取最佳密封舱内压力以保证整体沉降最小;D型梁的隔离作用优于管棚注浆,但其施工会对股道造成较大扰动;D型梁加固具有一步到位的效果,后期安全系数更高,复杂工程中,D型梁的适用性强...
作者:鲁茜茜; 蹇蕴奇; 王先明; 王士民 期刊:《铁道标准设计》 2019年第12期
以广州轨道交通21号线金坑站-镇龙南站区间土压平衡盾构下穿均和村房屋群为工程依托,采用数值模拟方法研究盾构隧道侧穿房屋群基础沉降特性,对比分析不同隧道开挖顺序下房屋基础沉降响应规律,并结合现场实测数据进行对比分析,揭示软弱地层盾构隧道侧穿房屋群施工扰动特性。研究结果表明:(1)在软弱地层双线隧道侧穿既有建筑物时,优先施作受荷载作用显著侧隧道,可有效降低既有建筑物变形;(2)在软弱地层盾构隧道掘进过程中,地表既有建...
作者:陈森森; 王军; 刘文; 李康 期刊:《铁道建筑技术》 2019年第12期
盾构隧道本身具有多缝、多孔的特点,极易因为施工不当等原因造成渗漏。受盾构隧道结构属性的限制,渗漏水整治工作成为难点问题。本文针对盾构隧道渗漏水的原因进行分析,通过结构背后回填灌浆,将空腔水变成裂隙水,再分段分步施工作业,恢复管片接缝的密封胶系统,修复管片的缺陷;同时也考虑了通车后车辆对结构有一定的震动扰动和荷载扰动,选择合适的材料与工法,堵漏的同时进行加固,采取综合技术措施达到整治渗漏水的目的。