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砂卵石地层超前管棚和深孔注浆复合预支护效果研究 预览 被引量:1
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作者 曹瑞琅 梁志警 +1 位作者 赵宇飞 张雪东 《现代城市轨道交通》 2019年第3期34-39,共6页
以北京地铁12号线区间下穿京张高铁盾构隧道为工程背景,数值模拟了砂卵石地层超前管棚和深孔注浆复合预支护工法的地层变形控制效果,探讨了预支护方法对下穿工程地层变形规律、地表沉降规律、盾构管片变形规律、塑性区分布以及管棚受力... 以北京地铁12号线区间下穿京张高铁盾构隧道为工程背景,数值模拟了砂卵石地层超前管棚和深孔注浆复合预支护工法的地层变形控制效果,探讨了预支护方法对下穿工程地层变形规律、地表沉降规律、盾构管片变形规律、塑性区分布以及管棚受力特征的影响。结果表明:下穿工程地铁施工引起上部高铁盾构管片最大变形区在双区间中心截面±15m范围内,这是布置超前支护以控制地层变形的关键区;深孔注浆加固条件下增设超前管棚,可减小拱顶围岩塑性区开展范围,改善注浆体受力状态,有效降低隧道中上部围岩变形;超前管棚和深孔注浆复合预支护可充分利用深孔注浆的拱效应,又可利用管棚的梁效应,发挥各自力学优势,联合承担上部围岩压力。 展开更多
关键词 地铁 砂卵石地层 下穿工程 超前管棚 深孔注浆 复合预支护
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砂卵石地层新建隧道近距离上跨既有盾构隧道施工技术研究 预览
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作者 王义春 《铁道建筑技术》 2019年第12期90-93,152,共5页
以北京地铁新机场线新发地站~草桥站区间隧道为工程依托,介绍了砂卵石地层新建隧道近距离上跨既有盾构隧道的施工技术。暗挖区间隧道施工时,需要破除竖井井壁,为避免该处土体失稳,竖井结构施工时,需要提前对马头门位置处土体进行预加固... 以北京地铁新机场线新发地站~草桥站区间隧道为工程依托,介绍了砂卵石地层新建隧道近距离上跨既有盾构隧道的施工技术。暗挖区间隧道施工时,需要破除竖井井壁,为避免该处土体失稳,竖井结构施工时,需要提前对马头门位置处土体进行预加固处理。暗挖区间上导洞施工分为4个小导洞施工,需要采取适当支护措施,减小群洞效应。上导洞除拱部采用预注浆加固外,在洞内施作洞桩,并通过冠梁将洞桩连接,为二衬扣拱提供支撑。在竖井内暗挖区间隧道底部施作大管幕,下导洞开挖时提前施作预应力锚索,与管幕共同发挥作用,主动控制了既有隧道变形。监测数据表明,镇国寺北街地表下沉最大值为18mm,既有线上浮最大值为1.27mm,均满足控制要求。本施工技术为砂卵石地层重叠隧道施工提供了有益的工程经验。 展开更多
关键词 近距离上跨隧道 盾构隧道 暗挖法 管幕 砂卵石地层
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砂卵石地层盾构钢套筒接收施工技术研究 预览
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作者 李谷阳 孙梓栗 +2 位作者 李晟 黄杉 徐前卫 《交通运输研究》 2019年第3期72-78,共7页
依托北京地铁8号线天桥站—永定门外站区间隧道工程,对砂卵石地层中盾构法施工的钢套筒接收技术开展了相关研究。首先,分析了该工程中盾构接收的难点;然后,对“钢套筒+玻璃纤维筋地连墙”接收方案进行了论述,主要包括钢套筒设计、钢套... 依托北京地铁8号线天桥站—永定门外站区间隧道工程,对砂卵石地层中盾构法施工的钢套筒接收技术开展了相关研究。首先,分析了该工程中盾构接收的难点;然后,对“钢套筒+玻璃纤维筋地连墙”接收方案进行了论述,主要包括钢套筒设计、钢套筒安装及接收准备、盾构接收施工以及洞门封堵注浆等施工环节的关键技术;最后,对钢套筒接收工法的优缺点及经济性进行了比较分析。工程实践表明,本工程中采用的施工控制技术有效确保了盾构接收施工的安全,缩短了施工工期,降低了施工成本。 展开更多
关键词 砂卵石地层 隧道工程 盾构接收 钢套筒 掘进
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砂卵石地层盾构掘进中特殊泥饼的形成机理与处理控制
4
作者 王振勇 董震永 +3 位作者 江玉生 董林伟 熊云超 杨佳楠 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期175-181,共7页
盾构在富水砂卵石地层中掘进时,有时会在土舱形成一种特殊泥饼,给工程施工的顺利进行造成极大的困难。文章以北京地铁16号线西苑站-万泉河桥站区间为工程依托,首先对盾构在砂卵石地层中掘进时形成的特殊泥饼进行研究,分析了该特殊泥饼... 盾构在富水砂卵石地层中掘进时,有时会在土舱形成一种特殊泥饼,给工程施工的顺利进行造成极大的困难。文章以北京地铁16号线西苑站-万泉河桥站区间为工程依托,首先对盾构在砂卵石地层中掘进时形成的特殊泥饼进行研究,分析了该特殊泥饼的形成机理及预判依据;然后通过泥饼溶解试验研究出了一种能够较好溶解该泥饼的新型混合溶液;最后结合试验结果提出了针对该特殊泥饼的处理与控制技术。实际工程应用效果表明,该特殊泥饼得到了很好的解决,可应用于盾构不便开舱情况下的泥饼清理。 展开更多
关键词 砂卵石地层 盾构施工 特殊泥饼 形成机理 处理与控制
砂卵石地层台阶法施工隧道围岩-支护结构应力应变特性三维离散元分析 预览
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作者 赵汝亮 姚红志 +2 位作者 何彪 郭华伟 叶飞 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2019年第A01期235-244,共10页
为了解砂卵石地层隧道围岩和支护结构的应力应变特性,以青海循隆高速公伯峡隧道为依托,借助PFC3D离散元软件对公伯峡隧道穿越砂卵石地层进行三维模拟,重点研究以密排短管棚预支护为根本前提,以三台阶预留核心土为施工方法的砂卵石地层... 为了解砂卵石地层隧道围岩和支护结构的应力应变特性,以青海循隆高速公伯峡隧道为依托,借助PFC3D离散元软件对公伯峡隧道穿越砂卵石地层进行三维模拟,重点研究以密排短管棚预支护为根本前提,以三台阶预留核心土为施工方法的砂卵石地层围岩和支护结构的应力应变特性,并与现场实测进行对比分析。研究结果表明:隧道台阶开挖时,围岩应力集中范围逐渐从拱顶过渡到拱腰,直到拱脚,对应的塑性区范围不断扩大,且密排短管棚对塑性区的发展有一定的"遮拦效应";围岩横纵向变形规律一致,主要是向隧道临空面产生收敛变形,且密排短管棚形成的梁拱效应限制了掌子面前方位移发展;2种方法得到的初期支护变形规律一致,均呈阶段性变化,拱顶下沉累计值大于周边收敛累计值,且两者的最终变形量均满足规范限值要求。 展开更多
关键词 隧道工程 砂卵石地层 三台阶预留核心土 PFC3D离散元 应力应变特性 现场实测
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基于CDEM的砂卵石地层盾构开挖面稳定性分析 预览
6
作者 薛亚东 张森 +1 位作者 李兴 葛嘉诚 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期499-506,586共9页
为探究砂卵石地层中盾构开挖工作面失稳现象的机理,采用 CDEM (continuum-based discrete elementmethod)可变形块体离散元方法,建立准连续介质模型,对砂卵石土三轴压缩试验开展数值模拟,以分析其细观力学特性;基于“颗粒流动”、“土... 为探究砂卵石地层中盾构开挖工作面失稳现象的机理,采用 CDEM (continuum-based discrete elementmethod)可变形块体离散元方法,建立准连续介质模型,对砂卵石土三轴压缩试验开展数值模拟,以分析其细观力学特性;基于“颗粒流动”、“土拱效应”、“超挖出土”等特点,通过平面三角块体离散元建立模拟砂卵石地层盾构开挖面超挖出土的二维动态离散元模型,研究土拱效应、空洞区发展等开挖面失稳的渐进演化机制.研究结果表明:砂卵石土三轴压缩试验宏观应力应变曲线可分为线弹性阶段、弹塑性阶段、理想塑性阶段;卵石作为粗粒相颗粒存在骨架增强作用,砂卵石接触界面对宏观强度具有弱化作用;通过以土拱效应为标定准则的 HopperFlow 标定试验可有效得到不同尺度平面三角形离散单元摩擦角的转换关系;土拱效应显著存在于开挖面前方并随着开挖面超挖出土渐进发展,达到极限状态后逐渐破坏消散;空洞区始于螺旋输送机底部,随超挖出土逐步向上方和前方扩展,最终在击穿承载土拱后到达地表,形成“水滴状”空洞区;从不同角度提出了三类超挖量的控制标准. 展开更多
关键词 隧道工程 数值模拟 砂卵石地层 盾构开挖面稳定性 土拱效应
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砂卵石地区地铁车站基坑整体变形模式及其应用
7
作者 冯春蕾 张顶立 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第A02期4395-4405,共11页
为研究考虑空间效应的地铁车站基坑的整体变形情况,结合北京地区18个地铁车站基坑工程的大量变形实测数据,首先通过建立基坑在距坑角距离为d的各个断面与其中部之间最大变形的关系,得出狭长型基坑在砂卵石地层中的整体变形规律可根据不... 为研究考虑空间效应的地铁车站基坑的整体变形情况,结合北京地区18个地铁车站基坑工程的大量变形实测数据,首先通过建立基坑在距坑角距离为d的各个断面与其中部之间最大变形的关系,得出狭长型基坑在砂卵石地层中的整体变形规律可根据不同的长深比L/He及围护结构的类型选用相应的分段高斯函数表示,同时可以确定基坑最大变形断面的位置;在此基础上得到的基坑整体变形模式可根据基坑长度L定量划分坑角效应区域和平面应变区域。最后基于上述研究初步建立以内支撑施加预应力为主的地铁车站基坑动态变形控制流程,并对流程的可行性进行验证。结果表明,该动态控制流程可使基坑在设计、施工和监测阶段都能充分考虑基坑开挖过程中空间效应的影响,从而经济有效的控制基坑变形。 展开更多
关键词 土力学 砂卵石地区 地铁车站基坑 空间效应 整体变形模式 动态控制流程
面向结构性能的砂卵石地层盾构刀盘优选 预览 被引量:1
8
作者 戴伟屹 张佳媛 《机械工程师》 2018年第6期57-59,共3页
为了探究北京地铁砂卵石地层条件下最优的刀盘结构,提出了4种典型的刀盘结构型式,分析了刀盘在掘进过程中所受载荷并进行计算,针对每种结构型式分别建立了盘体厚度为350 mm、400 mm和500 mm的有限元分析模型,得出了每种刀盘的应力分布... 为了探究北京地铁砂卵石地层条件下最优的刀盘结构,提出了4种典型的刀盘结构型式,分析了刀盘在掘进过程中所受载荷并进行计算,针对每种结构型式分别建立了盘体厚度为350 mm、400 mm和500 mm的有限元分析模型,得出了每种刀盘的应力分布图。对结果进行分析比对,发现辐条式刀盘的辐条最大应力和云腿最大应力均低于辐板式刀盘,直云腿刀盘结构性能优于斜云腿刀盘,最后优选出砂卵石地层条件下结构性能最优的刀盘结构和尺寸为辐板式直云腿厚400m m的刀盘。 展开更多
关键词 砂卵石地层 刀盘结构 优选 云腿 尺寸
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砂卵石地层盾构施工引起地层变形机理及影响范围 预览 被引量:1
9
作者 张哲宁 《山西建筑》 2018年第12期163-165,共3页
依托于成都地铁3号线一期工程和7号线工程,工程以富水砂卵石地层为主,通过对砂卵石地层盾构施工引起地层变形机理和砂卵石地层盾构施工对地表沉降影响范围等进行归纳总结和分析,得出了相关结论及建议,为类似地层盾构的施工提供参考和借鉴。
关键词 砂卵石地层 盾构施工 变形机理 地表沉降
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成都地铁1号线盾构区间穿越停车场出入线施工技术研究 预览
10
作者 林强 《路基工程》 2018年第3期214-218,共5页
以成都地铁1号线三期首期工程穿越东寺停车场出入场线为依托,从前期施工的加固措施、施工控制措施以及施工监测措施进行了有益尝试并取得了较好的效果,形成了一套对于地铁盾构区间穿越停车场出入线施工技术,施工验证其累计沉降位移均处... 以成都地铁1号线三期首期工程穿越东寺停车场出入场线为依托,从前期施工的加固措施、施工控制措施以及施工监测措施进行了有益尝试并取得了较好的效果,形成了一套对于地铁盾构区间穿越停车场出入线施工技术,施工验证其累计沉降位移均处在安全的位移范围。 展开更多
关键词 盾构隧道 卵石地层 下穿停车场 施工措施 掘进参数
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砂卵石地层深基坑支护的施工应用 预览
11
作者 帖改平 《山西建筑》 2018年第27期57-59,共3页
砂卵石层极易坍塌,遇水极不稳定,如何经济、安全、快速的进行深基坑支护作业,越来越凸显其重要性。通过工程实例,具体阐述了砂卵石层深基坑支护的施工应用,取得了良好的效果。
关键词 砂卵石层 深基坑支护 钢管土钉墙 护坡桩
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砂卵石地层浅埋盾构隧道开挖面稳定模型试验 被引量:2
12
作者 李伟平 李兴 +2 位作者 薛亚东 张森 葛嘉诚 《岩土工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第S2期199-203,共5页
为探究浅埋砂卵石地层对盾构开挖的响应及开挖面的稳定性规律,设计了土压平衡盾构精细模拟装置,并开展室内模型试验研究。试验分析了浅埋砂卵石地层盾构开挖面变形对地表沉降、沉降槽形态的影响,得到了开挖面的破坏模式及变形破坏细观过... 为探究浅埋砂卵石地层对盾构开挖的响应及开挖面的稳定性规律,设计了土压平衡盾构精细模拟装置,并开展室内模型试验研究。试验分析了浅埋砂卵石地层盾构开挖面变形对地表沉降、沉降槽形态的影响,得到了开挖面的破坏模式及变形破坏细观过程,并与纯砂地层试验进行对比。研究结果表明:(1)不同空间位置土体对开挖面位移的敏感性不同,但土体的破坏规律相似;(2)随开挖面位移增大,地层沉降–开挖面位移曲线表现出不敏感阶段、缓慢线性沉降阶段、加速沉降阶段、快速线性沉降阶段等4个阶段的规律;(3)浅埋情况下土体未出现局部失稳,经历弹性变形、弹塑性破坏之后直接发展为整体失稳破坏;(4)砂卵石土沉降槽两侧在对称性上存在差异;(5)浅埋砂卵石地层中盾构开挖对侧面土体影响范围较小,对前方土体影响范围较大。 展开更多
关键词 隧道工程 砂卵石地层 浅埋盾构隧道 模型试验 开挖面稳定 地表沉降
砂卵石地层泥水盾构泥浆配制及渗透试验研究 预览 被引量:1
13
作者 王振飞 张成平 张顶立 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2017年第1期112-117,共6页
研究目的:本文以北京地下直径线盾构隧道为工程背景,针对北京砂卵石地层大直径泥水盾构泥浆的配制及成膜问题,采用室内试验研究泥浆特性的影响因素,从泥浆渗流量、孔隙水压力、泥膜抗渗性及渗透距离方面对试验泥浆的作用效果进行分析... 研究目的:本文以北京地下直径线盾构隧道为工程背景,针对北京砂卵石地层大直径泥水盾构泥浆的配制及成膜问题,采用室内试验研究泥浆特性的影响因素,从泥浆渗流量、孔隙水压力、泥膜抗渗性及渗透距离方面对试验泥浆的作用效果进行分析和评价。研究结论:(1)泥浆添加剂宜采用聚丙烯酰胺、正电胶干粉和羧甲基纤维素钠的组合形式;(2)配制的红色改性钠膨润土泥浆,对开挖面的稳定和渣土运输方面的作用效果显著,但泥浆形成泥膜的时间并不明显;(3)华北油田Ⅲ型泥浆能够快速地封堵地层的孔隙,降低水的滤失,所形成的泥膜抗渗性较好,是北京砂卵石地层泥水盾构最理想的泥浆类型;(4)本研究结果可对类似的砂卵石地层泥水盾构工程施工提供一定的参考及借鉴。 展开更多
关键词 砂卵石 泥水盾构 泥浆 渗透流量 泥膜
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超前预加固对富水砂卵石地层盾构隧道开挖面稳定性的影响 预览 被引量:1
14
作者 任跃勤 《中小企业管理与科技》 2017年第35期164-167,共4页
盾构隧道开挖面不稳将会引起地面塌陷,尽管采用诸如地表注浆加固能够保证盾构掘进,但施工工序烦琐、材料浪费严重、掘进效率低下,为了稳定盾构隧道开挖面、提高掘进效率,研究了超前预加固对富水砂卵石地层盾构隧道开挖面稳定性的影响。... 盾构隧道开挖面不稳将会引起地面塌陷,尽管采用诸如地表注浆加固能够保证盾构掘进,但施工工序烦琐、材料浪费严重、掘进效率低下,为了稳定盾构隧道开挖面、提高掘进效率,研究了超前预加固对富水砂卵石地层盾构隧道开挖面稳定性的影响。结果表明:采用玻璃纤维注浆锚杆预加固开挖面前方围岩,能明显提高开挖面前方围岩强度,增强盾构隧道开挖面稳定性。研究成果具有重要的理论意义和应用价值。 展开更多
关键词 超前预加固 砂卵石地层 盾构开挖面 稳定性
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砂卵石层浅埋暗挖临近桥桩注浆加固技术 预览 被引量:3
15
作者 刘肖 《建筑技术》 北大核心 2017年第6期620-622,共3页
北京地铁6号线花园桥暗挖车站施工中,根据花园桥原桥桩的设计及受力特点,并结合砂卵石地层的注浆特点,研究注浆材料、方法和设备,对地层实施袖阀管的双控注浆,保证了花园桥的结构安全和西三环路的正常通行。
关键词 砂卵石层 既有桥桩 注浆加固 变形控制
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砂卵石地层盾构辐板式刀盘的特点及掘进技术 预览 被引量:5
16
作者 马云新 《建筑技术》 北大核心 2017年第6期591-595,共5页
北京地区砂卵石地层均采用土压平衡式盾构机,配置的刀盘主要有辐条式和辐板式两种。对两种刀盘进行对比,说明辐板式刀盘的特点,探讨辐板式刀盘盾构掘进的关键技术,结合北京地铁9号线某砂卵石地层盾构工程,提出了辐板式刀盘的优化... 北京地区砂卵石地层均采用土压平衡式盾构机,配置的刀盘主要有辐条式和辐板式两种。对两种刀盘进行对比,说明辐板式刀盘的特点,探讨辐板式刀盘盾构掘进的关键技术,结合北京地铁9号线某砂卵石地层盾构工程,提出了辐板式刀盘的优化措施。 展开更多
关键词 砂卵石地层 辐板式刀盘 掘进技术
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富水大粒径砂卵石地层盾构施工适应性研究 预览 被引量:9
17
作者 王国富 王建 +3 位作者 路林海 李克金 孙捷城 唐卓华 《施工技术》 北大核心 2017年第19期88-92,共5页
以兰州轨道交通1号线奥体中心站—世纪大道站区间右线盾构试验段为工程背景,分别采用泥水平衡盾构机和土压平衡盾构机自两端车站始发,直至中间风井汇合进行到达接收,两盾构机全程穿越富水大粒径砂卵石地层,地质环境复杂、施工难度大。... 以兰州轨道交通1号线奥体中心站—世纪大道站区间右线盾构试验段为工程背景,分别采用泥水平衡盾构机和土压平衡盾构机自两端车站始发,直至中间风井汇合进行到达接收,两盾构机全程穿越富水大粒径砂卵石地层,地质环境复杂、施工难度大。通过盾构机掘进参数、盾构施工难点及监测数据进行对比分析,得到了富水大粒径砂卵石地层盾构施工两种盾构工法的不同点及盾构选型依据。 展开更多
关键词 盾构 砂卵石地层 泥水平衡盾构 土压平衡盾构 监测
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砂卵石地层圆形隧道施工引起的土体移动特征 被引量:3
18
作者 范建国 方勇 +1 位作者 张雪金 杨志浩 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期1599-1607,共9页
采用室内模型试验研究了不同地层损失率下的地表沉降及地中位移分布,揭示了砂卵石地层圆形隧道施工地层损失引起的土体移动特性及传播机制。试验结果表明:不同地层损失下地表沉降槽同样具有高斯分布函数形态特征,距隧道中心线1D范围为... 采用室内模型试验研究了不同地层损失率下的地表沉降及地中位移分布,揭示了砂卵石地层圆形隧道施工地层损失引起的土体移动特性及传播机制。试验结果表明:不同地层损失下地表沉降槽同样具有高斯分布函数形态特征,距隧道中心线1D范围为地层沉降的主要区域,该区域沉降受地层损失的影响最大;水平位移量值较大,最大水平位移出现在隧道左侧拱肩斜向上至地表的区域;地层颗粒的移动方向总体指向地层损失产生区域,同时受地层损失的大小、形态及分布特征等因素的影响;地表及地中沉降槽宽度系数随地层损失率的增大而缓慢增大。研究表明,不同地层损失下土体的松动、塌落及重新固结是砂卵石地层位移的主要原因,由于地层损失导致砂卵石地层物性参数的改变和颗粒在水平方向的移动和填充作用,使得地表及地中沉降槽宽度系数随地层损失率的增大而改变。 展开更多
关键词 砂卵石地层 盾构隧道 地层损失 模型试验 地层移动
砂卵石地层盾构多次下穿连拱桥稳定性分析 预览 被引量:3
19
作者 贾少春 《铁道工程学报》 北大核心 2017年第12期89-93,共5页
研究目的:砂卵石地层具有显著的弱胶结、高灵敏度、受扰动后自稳能力差等特点,在类似于这样的砂卵石地层进行盾构小净距多次下穿连拱砖桥的相关工程案例和研究较少。本文以成都地铁5、6号线隧道多次盾构下穿连拱桥为工程背景,运用三... 研究目的:砂卵石地层具有显著的弱胶结、高灵敏度、受扰动后自稳能力差等特点,在类似于这样的砂卵石地层进行盾构小净距多次下穿连拱砖桥的相关工程案例和研究较少。本文以成都地铁5、6号线隧道多次盾构下穿连拱桥为工程背景,运用三维有限元法分析砂卵石地层盾构隧道近接施工对连拱桥结构位移和内力的影响,并与地层注浆加固工况进行计算结果对比分析,从而为砂卵石地层盾构隧道修建技术提供理论指导。研究结论:(1)未经加固连拱桥在盾构多次近距离下穿下产生了较大的竖向、横向位移,最大位移值分别为3.92mm和0.52mm;桥墩的不均匀沉降及盾构隧道施工会引起拱桥结构的轴力、剪力和弯矩发生变化,拱桥内力最大值均出现在拱脚处;(2)对连拱桥基底及隧道周围地层进行注浆加固后,能够显著减小连拱桥的整体位移,桥体最大竖向、横向位移分别为2.96mm和0.39mm,比无加固工况减小了24.5%和25.0%,同时隧道多次下穿连拱桥对拱圈内力的影响也得到了控制,桥体拱圈轴力和剪力变化较小,弯矩值显著减小,降低了13.1%;(3)该注浆加固方法能够确保盾构隧道修建时连拱桥结构的运营安全,研究成果可为砂卵石地层盾构隧道修建技术提供理论指导。 展开更多
关键词 砂卵石地层 盾构隧道 连拱桥 沉降变形 注浆加固
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下穿黄河盾构隧道管片衬砌结构受力特征模型试验 预览 被引量:4
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作者 方勇 汪辉武 +1 位作者 郭建宁 王飞 《湖南大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2017年第5期132-142,共11页
针对兰州地铁穿河段盾构隧道穿越强透水砂卵石地层和承受较高外水压的特点,首先研制了外水压加载装置,该装置在衬砌模型内部创造了一个封闭的负压环境,通过控制模型内外气压差来实现外水压的等效加载,同时结合隧道一地层复合模拟试... 针对兰州地铁穿河段盾构隧道穿越强透水砂卵石地层和承受较高外水压的特点,首先研制了外水压加载装置,该装置在衬砌模型内部创造了一个封闭的负压环境,通过控制模型内外气压差来实现外水压的等效加载,同时结合隧道一地层复合模拟试验系统开展了几何相似比为1:10的室内模型加载试验,实现了土压和水压的分别控制加载.研究了水压、土压、土体侧压力系数及拼装方式对管片受力特征的影响.研究结果表明,随着水压的增大,管片轴力明显提高,弯矩略有减小,偏心距则明显降低;随着隧道上覆土压的增大,管片衬砌结构的轴力、弯矩、偏心距均呈增大趋势,但总体上量值变化较小;在水压一定时,覆土厚度的增加对管片弯矩的影响越来越大,而轴力变化速率均比较稳定;正常水压条件下,随着土体侧压力系数的增大,管片衬砌结构的轴力增大,弯矩减小,偏心距减小,随着水压的增大,侧压力系数对于管片结构受力特征的影响越来越小;错缝拼装情况下,管片内力在部分环向及纵向接头处会产生较大突变,且管片内力较通缝拼装情况大. 展开更多
关键词 水下盾构隧道 砂卵石地层 管片衬砌 模型试验
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