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1.
《浙江大学学报(A卷英文版)》2021,(4)
目的:盾构掘进引起施工期土体变形的关键影响因素是施工荷载和土体损失。结合曲线盾构隧道施工特点,本文旨在推导由土体损失及施工荷载(开挖面附加推力、盾壳与土体间摩擦力和盾尾注浆压力等)引起的地层竖向变形的计算公式,并研究隧道曲率半径对地层沉降的影响。创新点:1.通过建立曲线盾构隧道掘进模型,推导出三维土体损失引起土体变形的理论公式;2.通过改写Mindlin解,提出作用在空间曲面上的面分布力引起土体变形的理论公式。方法:1.基于半无限体中任意单位空隙变形引起土体变形的镜像法原理,并根据实际三维空间域的积分思想,分别对盾尾处及开挖面处土体损失引起的土体竖向变形进行推导计算;2.基于改写的Mindlin解,推导并计算曲线盾构隧道施工时各施工荷载引起的土体竖向变形;3.与现场监测、数值模拟及已有文献的结果进行对比,验证所提方法的可靠性。结论:1.盾尾整合间隙、摩擦力、注浆压力和开挖面附加推力引起的曲线隧道轴线上方土体的竖向变形曲线不再像直线隧道一样关于隧道轴线对称。2.由于曲线盾构隧道掘进时超挖的需要,各影响因素下总的地表沉降值及横向沉降槽范围都比直线隧道大。3.随着土体深度的增大,各影响因素引起的土体竖向变形的峰值有所增大;总的沉降峰值和偏移量均随隧道曲率半径的减小而增大。 相似文献
2.
以南宁地铁一号线南湖段下穿隧道为工程背景,建立隧道开挖的三维有限元模型,通过数值分析,得到盾构施工过程中地层变形的分布规律,讨论盾构施工过程中注浆压力对地表沉降、水平位移及拱顶位移的影响,分析掌子面压力对地表隆起的影响规律。研究结果表明,注浆压力对地表变形会产生明显的影响,随着注浆压力的增大,地表沉降及水平位移明显减小。当掌子面压力大于0.1 MPa时,会引起掌子面前方土体产生向上的位移,地表隆起量随掌子面压力的增加而增大。 相似文献
3.
盾构法施工过程中不可避免的会对盾构管片及地表产生变形影响.以合肥地铁长江西路段某区间隧道施工工程为背景,建立了模拟隧道开挖的三维力学模型,利用MIDAS(GTS)软件进行数值模拟,分析了盾构施工中注浆对地表及管片变形的影响.结果表明盾构注浆对管片和地表的变形均有一定的影响,施工过程中需要加以控制. 相似文献
4.
林礼华 《福建工程学院学报》2019,(4)
针对翠屏山隧道与翠屏山煤矿巷道交叉段的特殊工况,分析新建隧道施工对围岩和煤矿巷道变形和应力的影响,通过有限元数值模拟验证现场施工工法的可靠性。研究结果表明:隧道开挖引起下方巷道拱顶最大沉降量为4.6 mm,仰拱最大隆起量为0.7 mm;新建隧道开挖产生卸荷作用,巷道顶部受到上部土体的约束而产生压应力,最大主压应力为1.85 MPa;隧道开挖前后最大主应力变化比例值最大值为42%,位于新建隧道与既有煤矿交叉处;近接隧道施工时,交叉段内地质条件较差时,采用双侧壁导坑法施工,隧道开挖引起的围岩变形量较小,施工方法较合理。 相似文献
5.
《实验室研究与探索》2019,(9)
为研究不同施工方法下深埋排水隧道围岩变形机制及稳定性控制,利用有限差分程序FLAC3D模拟了在不同施工方法下隧道的开挖支护过程,研究了隧道支护结构的变形与应力变化规律,探索了围岩稳定性,并分析了应力场、塑性区及变形对不同围岩力学参数敏感性。研究结果表明,在不同施工方法下排水隧道衬砌按抗压及抗拉验算均是安全的,且最大拉应力主要集中在拱底上;采用全断面法施工时围岩的竖向位移和水平位移最小;衬砌应力及围岩变形对弹性模量最敏感,黏聚力和内摩擦角对塑性区影响较大。 相似文献
6.
侯晗 《石家庄铁路职业技术学院学报》2021,(1):42-46
城市地铁工程多数由盾构隧道作为连接通道,将沿线车站连成线路,最终形成复杂的轨道交通网.本文以软土地层盾构隧道施工对土体的扰动变形及控制为研究对象,从盾构施工对土体扰动机理、施工扰动影响分区及控制措施、Peck影响分区及工程案例等方面来详细论证,研究成果可为类似工程提供经验借鉴. 相似文献
7.
为了确保新建隧道对近接既有隧道的施工安全性,依托北京新机场线上跨既有地铁10号线工程,对新建隧道的加固方案进行优化研究.通过有限差分数值软件,对新建隧道上半环注浆、新建隧道下半环注浆以及新建隧道全环注浆等3种加固措施进行数值模拟分析.研究表明:新建隧道上半环注浆仅能有效降低路面及既有结构的变形;下半环注浆仅能有效控制既有隧道的结构变形;全环注浆能有效地控制地表沉降及既有隧道结构的变形.研究内容可为新建隧道近接既有隧道施工的相关研究提供参考. 相似文献
8.
基于Gibson土建立平行双孔隧道的三维实体结构计算模型,考虑衬砌与周围土体的共同作用,并在盾构开挖面处施加表面力以模拟切削刀盘的推进力效应,分析平行双孔隧道同步开挖及不同滞后距离异步开挖时隧道相互作用所引起的周边土体变形及收敛形式。研究表明,平行双孔隧道异步开挖时,滞后距离对超前开挖隧道周围的竖直沉降影响微小,而对后挖隧道断面竖直沉降以及左右隧道水平位移的影响较大;随两隧道间距的增加,开挖时相互的影响会随之减小。 相似文献
9.
李彦民 《福建工程学院学报》2019,(6):539-544
为研究地面线路运营对下穿盾构隧道结构的影响规律,基于相似比理论建立室内大型试验模型,模拟上部列车荷载作用下土层及其内部盾构隧道结构的受力变形过程,总结变形规律。结果表明,模型试验能够较好地反映外部荷载影响下土层以及内部盾构隧道结构的受力和变形特性;地表列车荷载在土层传递过程中,同一层面上沿地面线路方向的土压力大于两侧土压力,远离线路的地层受列车荷载影响相对较小,同一竖向截面土压力变化量由上至下逐渐减小,即外部荷载对浅层土的影响明显大于深层土;盾构隧道在地表列车行驶过程中,环向出现背车面受拉迎车面受压的受力特性,呈斜向压扁,纵向应变从中间交叉点向盾构隧道两侧逐渐减小,呈下凹压弯;盾构隧道埋深越小,受地表荷载影响越显著,增大一倍埋深对应纵向应变最大值减小约44.5%。 相似文献
10.
《石家庄铁路职业技术学院学报》2019,(4)
以新建巴万高速公路羊子岭隧道上穿既有襄渝二线羊子岭铁路隧道施工为研究背景,对近接施工中施工技术主要控制点进行了阐述,对交叉近接施工理论进行了讲解,通过采用FLAC3D大型通用有限元软件对公路隧道上穿既有铁路隧道进行三维数值计算分析,主要分析了新建羊子岭隧道施工对既有铁路隧道的影响分析,以及爆破施工对既有铁路隧道衬砌的影响分析,分析结果指导施工,取得了很好的效果。 相似文献
11.
以地铁区间水平旋喷成拱预加固隧道施工为背景,采用MIDAS—GTS岩土数值分析软件模拟隧道开挖施工工艺;通过数值模拟结果的分析,研究水平旋喷桩成拱预加固隧道开挖施工时旋喷桩拱壳的位移和应力、围岩位移和应力的规律和特点;提出水平旋喷桩成拱预加固隧道开挖施工建议,为今后该类施工提供参考． 相似文献
12.
Applying stiffness migration method, a 3D finite element mechanical model is established to simulate the excavation and advance processes. By using 3D nonlinear finite element method, the tunnel boring machine (TBM) excavation process is dynamically simulated to analyze the stress and strain field status of surrounding rock and segment. The maximum tensile stress of segment ring caused by tunnel construction mainly lies in arch bottom and presents zonal distribution. The stress increases slightly and limitedly in the course of excavation. The maxi-mum and minimum displacements of segment, manifesting as zonal distribution, distribute in arch bottom and vault respectively. The displacements slightly increase with the advance of TBM and gradually tend to stability. 相似文献
13.
In this paper, a 3D finite element （FE） program ADINA was applied to analyzing a tunnel with 9 segment tings. The loads acting on these segment tings included the squeezing action of tail brush of shield machine under attitude deflection, the jacking forces, the grouting pressure and the soil pressure. The analyses focused on the rebar stress in two statuses： （1） normal construction status without shield machine squeezing; （2） squeezing action induced by shield machine under attitude deflection. The analyses indicated that the rebar stress was evidently affected by the construction loads. In different construction status, the rebar stress ranges from -80 MPa to 50 MPa, and the rebar is in elastic status. Even some cracks appear on segments, the stress of segment rebar is still at a low level. It is helpful to incorporate a certain quantity of steel fiber to improve the anti-crack and shock resistance performance. 相似文献
14.
对象山隧道拓宽改造工程方案进行研究。对比增建隧道、大开挖道路、原位拓宽3种扩建形式,综合分析象山隧道工程现状、拓宽改造基本原则和影响因素,提出原位拓宽形式的合理性。分析原隧道两侧小洞各拓宽成3车道、保留中间两个大洞和原隧道两侧大洞连通小洞各改建为一个大洞两种原位拓宽改造方案,从结构受力、营运能力、施工难度、交通影响和经济性等方面进行比选,确定可行性方案。对连拱隧道拓宽改造施工提出建议,为今后类似的隧道拓宽改造工程提供参考。 相似文献
15.
研究目的：通过三维数值模拟,研究隧道施工过程对双叠隧道的影响。创新要点：使用全三维数值模拟方法研究软土中双叠隧道施工对先挖隧道或地面的影响。研究方法：1.运用FLAC软件创建双叠隧道的三维数值模型（图1）;2.分情况模拟机械化双叠隧道的挖掘过程;3.研究不同情况下的地面沉降,水平地面位移,以及隧道衬砌的法向位移、法向力、纵向力和弯曲力矩等。重要结论：1.新隧道施工对现有的隧道有很大的影响,最大影响出现在先挖上层隧道的情况下;2.一般来说,上层隧道的挖掘会比下层隧道产生更大的地面沉降;3.下层隧道产生的法向力总是比上层隧道大;4.在多数情况下,下层隧道产生的法向位移和弯曲力矩要比上层隧道小。 相似文献
16.
郑守铭 《福建工程学院学报》2022,(4):322-326
以福建省平潭及闽江口水资源配置工程中穿越乌龙江的钢顶管为例,研究超长距离钢顶管穿越富水砂层的顶力控制与安全保障等关键技术。 钢管在高渗透性地层中顶进,选用泥水平衡顶管机,严控管节质量,工作井洞口以高压旋喷桩加固。 为保持超长距离顶管稳定受力状态,设计中将管道河床埋深设计为8~10 m,最大总顶力估算为29 000 kN,并设置3 个中继间。 实际工程中,配置添加纯碱与CMC 的膨润土泥浆作为润滑剂,减阻效果良好,实测顶进力不超过4 000 kN。 该案例可为类似超长距离穿河钢顶管的设计提供参考。 相似文献
17.
本文研究了Ｂａｎａｃｈ空间中的Ｋ－正定算子方程解的一种逼近方法。我们把Ｋ 正定算子的概念从Ｈｉｌｂｅｒｔ空间,实可分严格凸的Ｂａｎａｃｈ空间和实可分ｑ一致光滑Ｂａｎａｃｈ空间（ｑ＞１）推广列了实可分Ｂａｎａｃｈ空间Ｘ。对这样的Ｘ,我们构造了一个强收敛于方程Ａｘ＝ｆ,ｆ∈Ｘ,的唯一解的迭代程序（其中Ａ是一个Ｋｐｄ算子,与Ｋ有相同的定义域）。在一定条件下,本文把Ｐｅｔｒｙｓｈｙｎ,Ｃｈｉｄｕｍｅ和Ａｎｅｋｅ,Ｃｈｉｄｕｍｅ和Ｏｓｉｌｉｋｅ等的相应结果推广到了实可分的Ｂａｎａｃｈ空间 相似文献