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超大直径盾构隧道联络通道冻结法施工交界面温度场研究——以北京东六环改造工程冻结联络通道为例 被引量：1
1
作者 李明 王磊 +3 位作者 崔灏 陈红蕾 孙长松 杨哲 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第2期352-360,共9页
为研究超大直径盾构隧道联络通道冻结法施工中的交界面温度场,以及冻结管非循环段长度等因素对土体与管片交界面冻结壁厚度的影响,以北京东六环超大直径盾构隧道盾构段联络通道冻结施工为背景,采用现场实测和数值模拟的方法,对土体与管... 为研究超大直径盾构隧道联络通道冻结法施工中的交界面温度场,以及冻结管非循环段长度等因素对土体与管片交界面冻结壁厚度的影响,以北京东六环超大直径盾构隧道盾构段联络通道冻结施工为背景,采用现场实测和数值模拟的方法,对土体与管片交界面温度场及交界面冻结壁厚度等进行分析。结果表明:1)冻结过程中冻结管前部的非循环段长度会显著影响交界面处的冻结效果,交界面冻结壁厚度随非循环段长度增加而减小;在北京东六环工况下,冻结管间距为1 m时,非循环段长度达到450 mm冻结壁无法在56 d内闭合。2)单排管叠加冻结能显著提高交界面的冻结壁厚度及冻结管容许最大非循环段长度,而等管距的环形单圈冻结同直线单排管冻结无明显差距。3)冻结交界面为弧形时,交界面冻结壁厚度较管片为平面时有显著增加;非循环段长度为300 mm时,上壁厚度比平面管片增加了15%,下壁和侧壁则增加了35%,可以认为管片弧度对交界面冻结有利。4)冻结壁与隧道管片交界面是冻结壁的薄弱位置,在冻结施工中应尽量减小非循环段长度,并重点关注交界面处的温度变化,积极冻结及开挖过程中应对交界面位置做好保温,防止施工过程中交界面位置化冻引起地下水击穿冻结壁,造成涌水涌砂事故。 展开更多
关键词 冻结法 超大直径盾构隧道 界面温度场 联络通道 数值模拟
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钢板套筒溢浆连接抗剪性能试验与有限元分析
2
作者 徐军林 胡新宇 +3 位作者 江佳斐 周燕 胡正波 薛伟辰 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第3期469-476,共8页
钢板套筒溢浆连接方式是一种新型的钢筋连接方式,应用前景广阔,其主要特点是将预制构件中钢筋的连接转化为钢板与套筒的连接,从而降低钢筋定位难度、简化连接构造,提高施工效率。为研究钢板套筒溢浆连接的抗剪性能,开展钢板套筒溢浆连... 钢板套筒溢浆连接方式是一种新型的钢筋连接方式,应用前景广阔,其主要特点是将预制构件中钢筋的连接转化为钢板与套筒的连接,从而降低钢筋定位难度、简化连接构造,提高施工效率。为研究钢板套筒溢浆连接的抗剪性能,开展钢板套筒溢浆连接抗剪试验,试验分析的主要参数包括套筒约束形式和剪力键间距。试验结果表明:1)试件破坏以剪力键前灌浆料压溃为特征;2)套筒围合试件的抗剪承载力较套筒不围合试件提高了165.5%;3)当剪力键间距从60 mm增至100 mm和150 mm时,试件抗剪承载力降低了11.1%和35.3%。另外,基于ABAQUS软件,建立考虑界面关系的钢板套筒溢浆连接有限元模型,有限元分析结果与抗剪试验结果吻合较好。在此基础上,重点研究剪力键高度(6/8/10 mm)、剪力键间距(60/75/100 mm)、灌浆料强度等级(C60/C85/C100)和灌浆料厚度(25/30/35 mm)等参数对钢板套筒溢浆连接抗剪性能的影响规律。分析结果表明:剪力键高度和灌浆料强度与抗剪承载力呈正相关,剪力键间距与抗剪承载力呈负相关,灌浆料厚度对抗剪承载力影响不大。 展开更多
关键词 钢板套筒溢浆连接 剪力键 抗剪试验 有限元分析 抗剪承载力
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基于驾驶负荷的高速公路地下互通匝道平纵设计指标研究
3
作者 王佐 张驰 +2 位作者 焦昱棋 林宣财 颜家强 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第2期256-267,共12页
为研究地下互通匝道基本路段平纵设计指标,招募10名驾驶人进行仿真试验,基于UC-win/Road建立各工况的仿真模型,通过驾驶模拟仿真试验,得到8种不同平纵组合工况下的驾驶人行车特性以及心生理数据,以心率增长率作为驾驶负荷表征参数,并根... 为研究地下互通匝道基本路段平纵设计指标,招募10名驾驶人进行仿真试验,基于UC-win/Road建立各工况的仿真模型,通过驾驶模拟仿真试验,得到8种不同平纵组合工况下的驾驶人行车特性以及心生理数据,以心率增长率作为驾驶负荷表征参数,并根据实测车辆的驾驶人心率增长率数据进行标定。采用回归分析得到地下互通匝道纵坡路段、平曲线路段、弯坡组合路段的平纵几何设计指标、行车速度与驾驶负荷的理论模型,根据驾驶负荷阈值计算得到地下互通匝道的圆曲线半径和纵坡的指标计算值,结合最大超高得到圆曲线半径的指标推荐值。试验结果表明:1)左偏曲线平均行车速度比右偏曲线高5.6%,平均心率增长率增加9.0%;下坡路段平均行车速度比上坡路段高3.2%,平均心率增长率增加6.8%。2)驾驶人在左偏平曲线路段的驾驶负荷高于右偏平曲线路段,下坡路段的驾驶负荷高于上坡路段。3)在设计速度为40 km·h^(-1)的情况下,基于驾驶负荷考虑地下互通匝道下坡路段的安全坡度值为4.56%,上坡路段的安全坡度值为5.35%。4)地下互通匝道圆曲线半径推荐指标取值为地上互通设计指标的1.17~2.00倍,且差异随纵坡坡度及设计速度的增加而逐渐增大。 展开更多
关键词 高速公路 地下互通匝道 几何设计指标 驾驶仿真 驾驶负荷
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TBM智能施工研究进展及展望
4
作者 刘耀儒 侯少康 +4 位作者 魏芳 喻葭临 何伟 程立 焦鹏程 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期21-45,共25页
TBM目前已集成上百个传感器和信息采集系统,可实时记录反映TBM施工状况及工作性能的运行数据,为开展数据驱动研究及实现TBM智能施工提供了良好的契机。在分析近年来TBM机器学习相关研究成果的基础上,综述TBM智能施工的研究进展。首先,... TBM目前已集成上百个传感器和信息采集系统,可实时记录反映TBM施工状况及工作性能的运行数据,为开展数据驱动研究及实现TBM智能施工提供了良好的契机。在分析近年来TBM机器学习相关研究成果的基础上,综述TBM智能施工的研究进展。首先,以引松工程3标段为例,介绍TBM运行参数及运行数据的基本情况,分析TBM控制参数及掘进循环的各工作阶段划分;然后,系统归纳TBM掘进过程隧道(洞)围岩智能感知、TBM掘进过程地质灾害预测预警、TBM掘进控制参数辅助决策3方面的研究进展;最后,结合当前的技术水平和研究现状,探讨目前研究中存在的瓶颈,并提出对后续研究展望的建议,即多源数据互补信息的利用、专业机制知识-数据的融合驱动、新工程/工况应用场景的迁移学习是该领域有待进一步研究的方向。 展开更多
关键词 TBM智能施工 运行数据 围岩感知 地质灾害预测 掘进参数优化
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盾构隧道施工诱发邻近单桩的振动响应规律
5
作者 赵广资 李克金 +3 位作者 李春林 仇晖 马悦 汪优 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第2期295-303,共9页
为了探究盾构施工引起的不同桩-隧间距下的单桩动力响应规律,依托济南地铁4号线某工区,采用离散元与有限差分耦合法(DEM-FDM),结合现场实测数据,建立隧道结构-土体-桩二维动力耦合模型。利用DEM模拟岩土材料的特性,结合FDM对混凝土结构... 为了探究盾构施工引起的不同桩-隧间距下的单桩动力响应规律,依托济南地铁4号线某工区,采用离散元与有限差分耦合法(DEM-FDM),结合现场实测数据,建立隧道结构-土体-桩二维动力耦合模型。利用DEM模拟岩土材料的特性,结合FDM对混凝土结构的高效动力计算,模拟距隧道18 m范围内不同桩-隧间距下的单桩动力响应工况,并对盾构施工振动时程数据和频谱特征进行监测与分析。研究结果表明:1)盾构隧道施工引起的邻近桩振动响应随桩-隧间距的增加呈现出幂函数或指数型衰减规律,其中,桩顶的衰减较不显著,桩底及与隧道同埋深的部位衰减较为显著;2)基于桩-隧间距的不同,影响范围可分为强影响范围(<3 m)、中强影响范围(3~9 m)、中弱影响范围(9~12 m)、弱影响范围(>12 m)4部分;3)随着桩-隧距离的增加,振动信号中的高频成分逐渐消失,而低频成分则能够传播较远距离,仍会引起桩的伴随振动;4)盾构施工振动产生的能量90%以上集中在0~64 Hz,低频段振动对结构的影响更加显著。 展开更多
关键词 硬岩地层 盾构隧道 施工振动 离散元与有限差分耦合 桩-隧间距 动力响应
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隧道施工期实时自动监测技术应用研究进展
6
作者 乔雄 扈士静 田正 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期46-56,共11页
梳理近年来国内外施工隧道自动监测相关文献,探讨测量机器人、数字图像处理监测技术、雷达监测技术、光纤传感监测技术等在实际工程中的应用研究现状及优势。结果表明,测量机器人、数字图像处理监测技术、雷达监测技术、光纤传感监测技... 梳理近年来国内外施工隧道自动监测相关文献,探讨测量机器人、数字图像处理监测技术、雷达监测技术、光纤传感监测技术等在实际工程中的应用研究现状及优势。结果表明,测量机器人、数字图像处理监测技术、雷达监测技术、光纤传感监测技术能够有效捕获隧道位移变形和结构受力的动态变化,在提高监测数据的精确度、保证实时性方面具有显著优势,但存在设备成本高、技术单一、自动化程度低、监测空间受限以及监测数据处理和分析复杂等问题,限制了自动监测技术在施工隧道中的广泛应用,距真正实现施工全程自动化、智能化监测仍有较大差距。而物联网技术在监测数据的智能传输与集中处理方面展现出巨大潜力,机器学习算法和数字孪生技术在处理大量复杂监测数据和提高预警准确性方面也具有显著优势,但仍需克服预测模型的依赖性、计算成本等问题。展望未来,隧道施工自动监测技术的发展趋势将集中于数字化、精准化和集成化,向更高层次的智能化方向发展。 展开更多
关键词 隧道工程 施工监测 测量机器人 机器视觉 毫米波雷达 光纤光栅 物联网
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装配式地下车站混凝土结构力学性能研究与应用进展
7
作者 薛伟辰 张保证 +2 位作者 江佳斐 徐军林 邢琼 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第3期435-449,共15页
首先,系统总结装配式地下车站混凝土结构静力性能与抗震性能的研究现状,重点对装配式地下车站混凝土结构节点(墙板节点、梁板柱节点)和整体结构的力学性能研究进展进行综述。结果表明:1)装配整体式和全装配式2类混凝土结构均具有良好的... 首先,系统总结装配式地下车站混凝土结构静力性能与抗震性能的研究现状,重点对装配式地下车站混凝土结构节点(墙板节点、梁板柱节点)和整体结构的力学性能研究进展进行综述。结果表明:1)装配整体式和全装配式2类混凝土结构均具有良好的承载力、延性和耗能能力,以及较好的静力性能与抗震性能;2)装配整体式地下车站混凝土结构整体性强,总体抗震性能等同于现浇混凝土结构;3)全装配式地下车站混凝土结构变形能力更强,接头具有典型的半刚性特征。然后,基于装配式地下车站混凝土结构在白俄罗斯、俄罗斯、法国和我国多座城市地铁中的应用情况,对装配式混凝土结构在国内外地下车站的应用现状进行概述。最后,对装配式地下车站混凝土结构未来的发展和主要研究方向进行展望,指出装配式地下车站混凝土结构在设计方法、高效连接方式和考虑土-结构共同工作的抗震性能等方面仍需进一步研究。 展开更多
关键词 装配式地下车站 混凝土结构 连接方式 节点 整体结构 力学性能
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机械法联络通道施工参数全局敏感性影响分析
8
作者 马永政 郑义 +3 位作者 朱瑶宏 周汪 牛富生 黄强 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期98-108,共11页
为研究机械法联络通道多种施工参数对隧道结构及周围地层环境的影响效应,采用基于Sobol理论的全局敏感性分析方法,建立精细化表达隧道结构及施工辅助设施设计特征的有限元数值模型,结合全施工过程数值模拟试验及监测分析验证,开展施工... 为研究机械法联络通道多种施工参数对隧道结构及周围地层环境的影响效应,采用基于Sobol理论的全局敏感性分析方法,建立精细化表达隧道结构及施工辅助设施设计特征的有限元数值模型,结合全施工过程数值模拟试验及监测分析验证,开展施工参数全局敏感性影响分析。结果表明:1)破洞施工使得主隧道最大变形位移相比施工前增加约34%,最大应力水平增加15.5%,接触界面膜应力增加5%~8%,内支撑体系应力水平为-12~40 MPa,施工完成后有一定程度的回弹或减少;2)被切削环开洞口附近应力变形变化较明显,管环横截面内外边缘主应力Ⅲ分布曲线呈纺锤形等几何特征;3)地表位移和隧道变形的计算结果与相应监测值的平均值曲线及变化趋势接近,验证了数值模型结果的合理性;4)针对应力变形相关的不同施工响应目标指标,各施工参数如土舱压力、顶推力、刀盘转矩以及内支撑预应力等的敏感度大小排序各异,通过探讨敏感度最大的土舱压力参数对螺栓组轴力的影响规律特征,得出其影响安全可控。 展开更多
关键词 盾构法 联络通道 数值模拟 位移监测 施工参数 全局敏感性分析
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深度学习在隧道与地下工程中的应用现状及展望
9
作者 宋战平 杨子凡 +1 位作者 张玉伟 霍润科 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第2期221-255,共35页
为系统分析深度学习在隧道及地下工程中的应用研究进展,分别从参数反演分析、施工机械参数预测与优化、施工及运营过程控制与风险评估、隧道安全监测与缺陷检测、隧道结构健康预测、围岩分级、掌子面图像识别与分类等7个方向对深度学习... 为系统分析深度学习在隧道及地下工程中的应用研究进展,分别从参数反演分析、施工机械参数预测与优化、施工及运营过程控制与风险评估、隧道安全监测与缺陷检测、隧道结构健康预测、围岩分级、掌子面图像识别与分类等7个方向对深度学习在隧道及地下工程问题中的应用现状进行研究。结果表明:1)参数反演理论体系的建立已基本完善,结合新型监测技术、计算机技术及仿真技术,建立多源化智能反演模型是今后隧道及地下工程反演方法的发展方向;2)掘进参数的准确预测对于优化施工机械性能及智能掘进过程具有至关重要的作用,且考虑掘进参数之间的相关性与差异性可进一步提高预测模型的泛化能力;3)以多源监测数据在时间与空间上的高度融合为决策基础,基于数据驱动技术的风险控制分析方法为隧道施工及运营阶段的动态设计与信息化施工提供智能化管理;4)特征融合深度神经网络与自适应像素级分割算法相结合的计算机视觉技术不仅降低了缺陷检测成本,更进一步保障了智慧防灾及安全监测系统与工程现场之间的适用性;5)以结构健康监测方法为核心技术,通过融合物理机制和深度学习算法构建的优化系统保障了隧道稳定性与变形预测的准确性与可靠性;6)基于多源信息获取技术的深度学习框架可提取岩体结构面特征参数并转化为定量指标,实现对不同地质环境及施工方法的隧道围岩智能分级;7)利用图像处理技术和深度学习算法,能够从复杂的掌子面图像中自动提取轮廓的有效信息,并进行精确的裂隙特征识别和量化分析。基于深度学习在隧道及地下工程中7类应用方向的总结分析,指出现有研究中存在数据处理实时共享难度大、缺乏模型预测准确度评价标准等问题,并结合隧道及地下空间智能化、绿色化与可持续化建设趋势,针对深度学习理论与其工程应用、隧道结构智能化防灾技术及“双碳战略”下新型隧道建造方式等方面提出展望。 展开更多
关键词 隧道与地下工程 深度学习 多源监测数据 衬砌病害识别 智慧防灾系统
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寒区公路隧道防冻设计现状及展望
10
作者 吴梦军 方林 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期1-20,I0005-I0024,共40页
大量现场调研与文献调研发现,寒区公路隧道冻害问题比较突出,并影响隧道结构与运营安全。文章通过探讨寒区隧道冻害现象及成因,总结其设计理念及思路,并围绕隧道防冻设防长度确定方法、冻胀力计算方法、防冻措施应用现状及实施效果等进... 大量现场调研与文献调研发现,寒区公路隧道冻害问题比较突出,并影响隧道结构与运营安全。文章通过探讨寒区隧道冻害现象及成因,总结其设计理念及思路,并围绕隧道防冻设防长度确定方法、冻胀力计算方法、防冻措施应用现状及实施效果等进行综合分析,得出:1)寒区隧道应遵循“以防为主、以抗为辅、防抗结合”的防冻设防设计理念;2)针对地下水发育的寒区公路隧道,宜根据最冷月平均气温进行分级设防防冻;3)采用经验分析法初步确定寒区隧道防冻设防长度具备一定的可行性,但还应根据现场温度实测数据对防冻设防长度进行修正;4)寒区隧道冻胀力现有计算模型在实际应用中尚存在不足,考虑冻结圈围岩非均匀冻胀的计算方法相对较为符合工程实际;5)寒区隧道防冻设计应重点妥善处理“温度”和“地下水”这2个要素,主要从保(升)温措施及排水系统防冻措施2个方面开展,指出寒区隧道保(升)温措施的局限性及下一步的研究方向,并提出不同防冻设防等级下隧道排水系统防冻措施的设置原则。在此基础上,提出下一步可以针对基于多因素影响的温度场分布规律、冻害机制、防冻保温材料、新型主动保温措施等方面开展深入研究,以解决寒区隧道建设面临的技术问题。 展开更多
关键词 寒区隧道 公路隧道 防冻设计 冻胀力 防冻措施
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基于图像三维重建的变截面隧道超欠挖检测方法及应用
11
作者 阳军生 罗钰博 +3 位作者 傅金阳 陈建伟 万正 祝志恒 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第4期687-694,共8页
为解决现有超欠挖快速检测方法不能有效适应变截面隧道的问题,提出一种基于图像三维重建技术的变截面大断面隧道超欠挖检测方法。该方法以变截面隧道轴线作为流线、以设计开挖断面作为迹线,通过截面放大系数k表征隧道变截面的特征,构建... 为解决现有超欠挖快速检测方法不能有效适应变截面隧道的问题,提出一种基于图像三维重建技术的变截面大断面隧道超欠挖检测方法。该方法以变截面隧道轴线作为流线、以设计开挖断面作为迹线,通过截面放大系数k表征隧道变截面的特征,构建适用于变截面隧道的曲面计算方程,形成变截面隧道设计开挖轮廓计算算法。依托花江峡谷大桥六枝岸隧道式锚碇工程,布置控制点并采集现场照片,基于图像三维重建技术对隧道锚实际开挖变截面轮廓进行点云重建与三维曲面重建,采用网格射线法对比实际开挖和设计变截面轮廓,计算超欠挖;以现场实际喷射混凝土量与全站仪测量结果作为参考指标,对变截面超欠挖检测方法的准确性进行验证。研究结果表明:该方法能够实现对变截面隧道各开挖循环超欠挖的快速、准确检测,检测结果平均相对偏差率仅1.50%,偏差率低于传统检测方法(2.83%)。该方法提升了隧道超欠挖检测方法的适用范围,现场应用效果良好,可为变截面隧道开挖质量控制提供可靠依据。 展开更多
关键词 隧道锚 变截面隧道 图像三维重建 超欠挖检测
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地下水渗流富水砂层竖井冻结温度场时空演化规律及敏感性分析
12
作者 荣传新 屠卓 +1 位作者 龙伟 张润泽 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第2期268-283,共16页
为研究冻结竖井施工中地下水渗流对冻结温度场时空演化规律的影响,以淮北煤田临涣矿区袁店二矿为工程背景,根据现场实测数据及水热耦合数值模拟计算结果分析现场砂土渗透地层温度场的时空演化规律;通过控制变量法,研究流速、冻结管间距... 为研究冻结竖井施工中地下水渗流对冻结温度场时空演化规律的影响,以淮北煤田临涣矿区袁店二矿为工程背景,根据现场实测数据及水热耦合数值模拟计算结果分析现场砂土渗透地层温度场的时空演化规律;通过控制变量法,研究流速、冻结管间距、冻结管直径及盐水温度对温度场的影响;结合灰色关联度理论对冻结温度场进行敏感性分析。研究结果表明:1)冻结竖井施工中,开挖及筑壁带来的施工热扰动对井帮处冻结壁的形成有削弱作用,地下水渗流使得冻结管布置圈径外侧上下游温度相差2~4℃。2)通过数值计算结果与现场实测数据的对比验证,证实将SFCC(soil freezing characteristic curve)离散试验数据公式化并嵌入数值计算软件中,能够可靠地模拟埋深135 m富水砂层的温度场演化过程。3)富水砂层在冻结30 d时冻结壁交圈,冻结100 d时冻结壁有效厚度可达5 m以上,且渗流方向上的冻结温度场分布和上下游冻结壁温度变化具有明显差异。4)单因素作用下,冻结管直径与盐水温度的变化对上游冻结壁厚度及非对称系数的影响较小,变化幅度均不超过10%;而冻结管间距的改变对交圈时间影响显著,变化幅度超过60%。5)流速小于5 m/d时,交圈时间对盐水温度最为敏感,上游冻结壁厚度和冻结壁非对称系数对冻结管间距最为敏感;流速大于5 m/d时,交圈时间和冻结壁非对称系数受流速影响最为显著,上游冻结壁厚度受冻结管间距影响最为显著。 展开更多
关键词 竖井 水热耦合 冻结温度场 数值模拟 地下水渗流 敏感性分析
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盾构下穿引起围压改变对既有盾构隧道的影响研究
13
作者 魏纲 蔡浩然 +2 位作者 齐永洁 冯国辉 徐天宝 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第4期708-718,共11页
为研究盾构下穿对既有隧道环向受力变形的影响,在考虑隧道开挖应力释放效应、环间剪切力和环间拉力的情况下,改进既有隧道的围压重分布模型,求出既有隧道环向荷载。结合工程案例,利用Midas GTS NX有限元软件建立精细化三环管片模型,模... 为研究盾构下穿对既有隧道环向受力变形的影响,在考虑隧道开挖应力释放效应、环间剪切力和环间拉力的情况下,改进既有隧道的围压重分布模型,求出既有隧道环向荷载。结合工程案例,利用Midas GTS NX有限元软件建立精细化三环管片模型,模拟围压重分布后既有隧道的变化。研究结果表明:1)盾构近距离下穿会引起既有隧道环向围压减小,在考虑环间剪切力和环间拉力条件下,既有隧道环向附加围压分布不对称,呈偏向穿越侧上小下大的歪“8”字形。2)沿既有隧道前进方向,距离穿越中心越远,附加围压绝对值越小,既有隧道附加收敛值越小;在距离穿越中心约Z_(0)处趋于0(Z_(0)为既有隧道埋深),既有隧道在210°和330°位置处变化最大,附加围压减小值分别为28.11 kPa和25.54 kPa,变化率分别为10.96%和11.84%。3)随着土体损失率增大,附加围压绝对值越大,既有隧道附加收敛值越大;在土体损失率达到1.5%时,附加收敛值为13.7 mm,变化率为48.9%。4)随着隧道间距增大,附加围压绝对值越小,既有隧道附加收敛值越小;在隧道间距为7.6 m时,附加收敛值为13.3 mm,变化率为47.5%。 展开更多
关键词 盾构下穿 附加围压 数值模拟 附加收敛值 既有盾构隧道
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基于复杂施工条件的盾构法隧道通用管片拼装点位优选方法
14
作者 胡珉 赵鹏鹏 吴秉键 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期77-84,共8页
管片拼装是盾构法隧道施工中的关键环节,合理的拼装点位选择对于隧道质量和施工效率至关重要。为此提出一种基于情境的管片拼装点位优选方法,通过设计点位生成器、模拟预测器和评价优选器,建立分级筛选的随境选择模型。该方法依据盾构... 管片拼装是盾构法隧道施工中的关键环节,合理的拼装点位选择对于隧道质量和施工效率至关重要。为此提出一种基于情境的管片拼装点位优选方法,通过设计点位生成器、模拟预测器和评价优选器,建立分级筛选的随境选择模型。该方法依据盾构与隧道的空间位置关系及其纠偏能力,将复杂工况划分为不同的施工情境,并针对每种情境设定相应的优化目标和权重系数。将管片拼装要求、盾尾间隙及油缸行程差等因素作为约束条件纳入优化目标中,使得管片拼装点位选择更加灵活全面和客观合理。通过上海12标右线工程仿真试验分析,证明随境选择模型在提高点位选择精度和合理性方面具有优势,与综合法、偏差法相比,随境法在不同施工情境下选择最优拼装点位时具有更好的有效性、准确性和通用性。 展开更多
关键词 管片拼装 盾构隧道 点位优选 施工情境 优化目标
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铁路隧道物化阶段碳排放核算方法及管理路径研究
15
作者 鲍学英 廖程涵 +1 位作者 李子龙 吕向茹 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第2期284-294,共11页
为实现对铁路隧道物化阶段碳排放的准确核算与有效管理,首先,在碳排放核算时以过程分析法为基础,对于碳排放系数不明确的材料采用投入产出法进行补充,进而形成隧道物化阶段碳排放核算混合方法;然后,将隧道划分为具有不同功能的单位模块... 为实现对铁路隧道物化阶段碳排放的准确核算与有效管理,首先,在碳排放核算时以过程分析法为基础,对于碳排放系数不明确的材料采用投入产出法进行补充,进而形成隧道物化阶段碳排放核算混合方法;然后,将隧道划分为具有不同功能的单位模块,并据此建立基于模块化理论的铁路隧道物化阶段碳排放核算模型;接着,结合数据质量指标(data quality index,DQI)与蒙特卡洛模拟(Monte Carlo method,MCS)对碳排放核算时的清单数据进行不确定性分析;最后,采用K-means算法将施工工序分为5类管理项,并进一步结合碳排放量与不确定度提出具有针对性的碳排放管理路径。结果表明:1)隧道每延米的碳排放总量为11.625 t,清单数据变异系数为6.13%,验证了核算结果的可靠性;2)在所有工序中,二次衬砌、初期支护及超前支护的碳排放贡献占总量的78.54%,属于“人材机”3因素管理项,应作为碳排放管理的关键工序。通过对各类材料的碳排放量和不确定度进行深入分析后发现:除水泥与钢材外,砂石、减水剂、矿渣粉等也应作为关键材料进行重点管理。 展开更多
关键词 铁路隧道 生命周期评价 碳排放核算 不确定性分析 管理路径
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协同排烟制式下列车越站对地铁站台排烟的影响研究
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作者 甘甜 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第2期324-331,共8页
为研究地铁车站协同排烟系统在列车越站时能否有效控制烟气扩散,以武汉某地铁站为研究对象,基于车站排热风机协同站台大系统风机的排烟方案,首先通过现场试验测试有无列车越站运行时站台各通道口的风速,分析列车越站工况下流场的变化特... 为研究地铁车站协同排烟系统在列车越站时能否有效控制烟气扩散,以武汉某地铁站为研究对象,基于车站排热风机协同站台大系统风机的排烟方案,首先通过现场试验测试有无列车越站运行时站台各通道口的风速,分析列车越站工况下流场的变化特征;然后,利用测试结果对车站全尺寸的数值计算方法进行验证,并计算站台行李火灾工况下站台内能见度、CO体积分数、温度等指标,分析列车越站工况下站台烟气的控制效果。测试结果表明:1)无列车运行工况下,楼扶梯口处向下风速为1.8~3.5 m/s;2)列车以40 km/h越站运行时,楼扶梯口处向下风速经历下降—升高—下降3阶段变化,并低至约0.5 m/s;3)列车越站显著影响楼扶梯口处的风速,且向下气流速度变化时间与列车运行的时间密切相关。烟气模拟结果表明:1)无列车运行工况下,站台内烟气控制效果良好;2)列车以40 km/h越站运行时,协同排烟系统整体表现良好,能够有效控制烟气扩散,仅有近火源处L5楼扶梯口局部位置(约占站台面积的10%)CO体积分数、能见度和温度等指标不满足要求。 展开更多
关键词 地铁站台 站台火灾 列车越站 协同排烟系统 数值模拟 楼扶梯口处向下风速
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大跨度明挖隧道拱形结构自稳定叠合接头力学性能研究
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作者 林志 苟小英 +1 位作者 许章隆 海大鹏 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第4期695-707,共13页
针对重庆市新森大道双向8车道装配式明挖隧道施工中存在的进度缓慢、精度控制难和工程造价高等问题,提出一种创新的倒T形自稳定叠合接头结构。通过现场试验验证该接头结构的承载性能和可靠性,并通过长期监测深入分析接头内混凝土和钢筋... 针对重庆市新森大道双向8车道装配式明挖隧道施工中存在的进度缓慢、精度控制难和工程造价高等问题,提出一种创新的倒T形自稳定叠合接头结构。通过现场试验验证该接头结构的承载性能和可靠性,并通过长期监测深入分析接头内混凝土和钢筋的应力应变、接缝的相对转角和变形,同时与全预制接头进行比较。结果表明:1)拱部上方的覆土回填和长期使用对结构性能影响较大,尤其是覆土回填初期对叠合接头的不利影响会随着时间推移逐渐减弱,接头逐渐由局部受压过渡到全截面受压,结构整体稳定性有所提高;2)倒T型接头后浇区域采用附加环形钢筋搭接连接,优化了受压区钢筋的应力分布,提高了接头的承载性能;3)监测周期内,叠合接头的变形趋势与全预制接头相似,但变形幅度更小,使承载性能得到改善。研究表明,该接头结构在提高施工效率、降低施工精度要求和保障拱顶连接可靠性方面具有潜在优势。 展开更多
关键词 大跨度明挖隧道 拱形预制结构 自稳定叠合接头 现场试验
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隧道超前长管棚力学响应特性研究与工程应用
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作者 崔凌岳 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期120-131,共12页
为研究隧道超前长管棚的承载机制和结构响应,考虑管棚搭接和两端支承条件的影响,建立超前长管棚力学响应理论模型,基于有限差分原理给出管棚不同位置挠度的计算方法。利用所建模型分析不同管棚直径、不同开挖步距和考虑管棚搭接对管棚... 为研究隧道超前长管棚的承载机制和结构响应,考虑管棚搭接和两端支承条件的影响,建立超前长管棚力学响应理论模型,基于有限差分原理给出管棚不同位置挠度的计算方法。利用所建模型分析不同管棚直径、不同开挖步距和考虑管棚搭接对管棚挠度变化的影响规律。以厦门第二西通道海沧隧道为工程背景,对该隧道合理开挖步距进行优选。计算结果表明:1)所建模型相较于现场试验结果的最大误差仅为8.14%;相较于不考虑管棚搭接的悬臂梁模型,考虑管棚搭接可以消除管棚挠度不合理上拱的现象。2)随着管棚直径不断增大,管棚最大挠度逐渐降低,但降低效果逐渐减弱。3)海沧隧道开挖步距为1.2 m时,相较于无管棚时拱顶挠度降低67.35%,并调整初期支护最大主应力至更加均匀的状态。 展开更多
关键词 隧道工程 超前长管棚 荷载空间效应 管棚承载机制 工程应用
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盾构接收涌水涌砂隧道受损冻结法加固修复与实测分析
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作者 杨平 吴朝阳 +2 位作者 杨琼鹏 李卫 丁宇浩 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第4期804-815,共12页
为修复因盾构接收突发涌水涌砂导致的双线隧道受损工程,采取双线隧道分离式布孔、同期冻结的修复方案,即一期垂直冻结明挖+二期水平冻结暗挖。针对2期工程中垂直钻孔、暗挖对接隧道等施工重难点,提出关键工艺:1)垂直钻孔时采取先隧道外... 为修复因盾构接收突发涌水涌砂导致的双线隧道受损工程,采取双线隧道分离式布孔、同期冻结的修复方案,即一期垂直冻结明挖+二期水平冻结暗挖。针对2期工程中垂直钻孔、暗挖对接隧道等施工重难点,提出关键工艺:1)垂直钻孔时采取先隧道外加固再钻孔施工,先金刚石钻头钻孔取芯再改为回转式钻进泥浆护壁的方法;2)暗挖时破损管片区和完好管片区采用2种开挖方式,对破损管片区采取全断面开挖,对完好管片区采取先开挖至封堵墙再拆除管片的方法。然后,对2期冻结全过程进行温度、变形监测,分析冻结温度场发展规律以及地表和建筑物沉降变化规律,并与常规洞门冻结工程对比。结果表明:1)冻土区与渗漏处热交换对测点冻结效果的影响大于冻结孔偏斜的影响;2)在扰动地层左右线同期水平冻结时,左右线相邻冻结管处易发生冻结管断裂现象;3)地层扰动大的修复工程中,水平冻结积极冻结期较长;4)因回填土松散且有空洞,水平冻结钻孔施工阶段的地表沉降大于暗挖阶段。 展开更多
关键词 盾构隧道 人工冻结法 加固及修复
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水电工程场外交通螺旋隧道横通道设计参数研究
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作者 王建 陈炜韬 +6 位作者 黄鹏 吴学智 于丽 王雪 刘媛 李俊麒 王松 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期186-198,共13页
为明确螺旋隧道横通道设计参数,采用资料调研、理论分析、数值模拟等方法,确定高原螺旋隧道内人员疏散速度计算公式和人员疏散时间预测方法,分析螺旋隧道内不同风速下横通道几何参数对人员疏散速度的影响,给出不同风速下满足人员安全疏... 为明确螺旋隧道横通道设计参数,采用资料调研、理论分析、数值模拟等方法,确定高原螺旋隧道内人员疏散速度计算公式和人员疏散时间预测方法,分析螺旋隧道内不同风速下横通道几何参数对人员疏散速度的影响,给出不同风速下满足人员安全疏散的横通道参数建议。结果表明:1)恐慌心理、火灾烟气、隧道照度、坡度和海拔因素对人员疏散速度有不同程度的影响,考虑多因素影响,建立高原地区大纵坡螺旋隧道人员疏散速度计算方法;2)基于分区疏散的思想,考虑火灾发生在车行横通道洞门口这一最不利情况,建立螺旋隧道非拥堵和拥堵情况下的人员疏散理论计算模型;3)基于性能化分析,考虑水电工程场外交通隧道人员疏散参数特性,明确横通道参数对人员疏散时间的影响,给出不同通风风速下横通道设计参数建议值。 展开更多
关键词 公路隧道 螺旋隧道 横通道设计 水电工程 坡度 曲线半径
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