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基于非连续地基梁模型的基坑开挖诱发下卧盾构隧道变形分析
被引量:
3
1
作者
黄明华
钟煜轩
+1 位作者
陆锦斌
王克平
《岩土力学》
北大核心
2025年第2期492-504,共13页
分析基坑开挖所诱发的下卧盾构隧道变形对评估其安全状态具有重要意义,但已有研究通常将下卧盾构隧道等效为均质连续梁,难以反映其环间接头的影响。为此,引入考虑环间接头转动和错台位移影响的非连续地基梁模型对基坑开挖所诱发的下卧...
分析基坑开挖所诱发的下卧盾构隧道变形对评估其安全状态具有重要意义,但已有研究通常将下卧盾构隧道等效为均质连续梁,难以反映其环间接头的影响。为此,引入考虑环间接头转动和错台位移影响的非连续地基梁模型对基坑开挖所诱发的下卧盾构隧道变形进行分析。首先,根据Mindlin解导出基坑开挖卸载作用在下卧盾构隧道轴线处所产生竖向附加荷载的理论表达式;其次,基于非连续地基梁模型,推导竖向附加荷载作用下盾构隧道环段的竖向位移控制微分方程及环间接头的内力连续性条件与变形关系;最后,利用有限差分法建立下卧盾构隧道竖向位移的理论计算方法,并通过实际工程案例进行对比验证,分析接头转动刚度和剪切刚度、地基反力系数、基坑开挖深度以及基坑与盾构隧道水平间距等参数的影响。结果表明:基于非连续地基梁模型所得到的盾构隧道竖向位移与实测值具有较好的一致性,分布曲线在环段内光滑、在环间接头处有突变,反映了环间接头的转动和错台位移特性;随着接头转动刚度的增加,环段接头转角位移会逐渐减小,环间错台量则会逐渐增加;而接头剪切刚度越大,盾构隧道竖向位移与环间错台量则会越小;地基反力系数以及隧道与基坑间距的增大,基坑开挖深度的减小,均会使得盾构隧道竖向位移与环间错台量减小,其弯矩与剪力亦可得到有效控制。
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关键词
基坑开挖
下卧盾构
隧道
非连续地基梁模型
环段接头
竖向变形
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职称材料
基坑开挖影响下下卧盾构隧道变形及控制措施研究
被引量:
14
2
作者
罗鑫
王冰洁
+1 位作者
尹燕良
罗学东
《安全与环境工程》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期86-94,共9页
近年来地铁建设不断加快,在地铁隧道上方施工已成常态。为研究基坑开挖影响下下卧盾构隧道的隆起变形,评价不同变形控制措施的实际控制效果,以武汉市轨道交通6号线琴台变电站地下电缆通道工程为例,采用两阶段法计算了基坑开挖影响下下...
近年来地铁建设不断加快,在地铁隧道上方施工已成常态。为研究基坑开挖影响下下卧盾构隧道的隆起变形,评价不同变形控制措施的实际控制效果,以武汉市轨道交通6号线琴台变电站地下电缆通道工程为例,采用两阶段法计算了基坑开挖影响下下卧盾构隧道的隆起变形,同时采用数值模拟方法对无加固、压力注浆加固、水泥土搅拌桩加固和压力注浆+水泥土搅拌桩综合加固控制措施4种工况下下卧隧道的隆起变形值进行了数值模拟计算,并将数值模拟结果与实际工程监测数据进行了对比分析。结果表明:对于初步预测基坑开挖引起下卧盾构隧道的隆起变形,该理论计算方法可靠、实用;压力注浆+水泥土搅拌桩综合加固控制措施使下卧盾构隧道的隆起变形和横断面收敛变形值分别减小至2.3 mm和0.35 mm,控制效果良好,具有一定的实际推广意义,可为类似工程提供参考。
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关键词
基坑开挖
下卧盾构
隧道
变形预测
数值模拟
现场监测
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职称材料
基坑零距离上跨盾构隧道的环境影响与控制
被引量:
6
3
作者
施有志
刘旭东
+1 位作者
赵朋
靳增
《科学技术与工程》
北大核心
2022年第18期8110-8121,共12页
针对地铁车站出入线明挖法施工,基坑零距离上跨下卧正线隧道的影响及控制问题,以国内首例基坑零距离上跨地铁隧道工程——厦门地铁某停车场与正线重叠段为依托,采用三维数值模拟并结合现场实测,研究出入线明挖基坑施工对下卧隧道的影响...
针对地铁车站出入线明挖法施工,基坑零距离上跨下卧正线隧道的影响及控制问题,以国内首例基坑零距离上跨地铁隧道工程——厦门地铁某停车场与正线重叠段为依托,采用三维数值模拟并结合现场实测,研究出入线明挖基坑施工对下卧隧道的影响,以及采取变形控制措施的效果。结果表明:开挖紧邻下卧隧道的区域(第5~8区段)引起的地表沉降量和隧道上浮量分别占地表最终沉降和隧道最终上浮量的91.46%和90.53%;隧道纵向轴力从-606.4 kN/m增长到-1939 kN/m,是基坑施工的关键阶段;通过对下卧盾构管片拉紧装置加固,在管片内部用8根14b槽钢将管片纵向连接,加强管片连接整体性和稳定性,可以起到抑制不均匀沉降的作用;位于基坑范围外的隧道管片不用反压堆载,基坑范围内采用线性加载的方式,可以较好地控制下卧隧道的上浮量。施工实践表明,采取的隧道管片内堆载反压以及管片纵向加固等综合变形措施合理可靠,管片最大上浮量为17.7 mm,处于允许范围,盾构隧道结构安全稳定。
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关键词
地铁出入线
明挖基坑
下卧盾构
零距离近接施工
隧道内堆载反压
钢条加固
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职称材料
卸荷条件下盾构隧道变形的简化计算方法
被引量:
3
4
作者
黄栩
《城市轨道交通研究》
北大核心
2015年第9期40-42,共3页
开挖卸荷导致已建下卧盾构隧道发生受力变形是城市基础设施建设面临的热点和难点问题。提出了一种盾构隧道在上方卸荷作用条件下横向变形的简化计算方法,假设隧道横断面上下方土体抗力的分布形式为不相等的三角形分布,利用力法求解隧道...
开挖卸荷导致已建下卧盾构隧道发生受力变形是城市基础设施建设面临的热点和难点问题。提出了一种盾构隧道在上方卸荷作用条件下横向变形的简化计算方法,假设隧道横断面上下方土体抗力的分布形式为不相等的三角形分布,利用力法求解隧道横断面变形,通过将隧道整体隆起与隧道横断面变形叠加获得隧道最终变形,并通过工程实例分析验证该简化计算方法的有效性。研究表明,提出的计算方法简单、便捷,且具有较好的精确度,可应用于工程实际。
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关键词
基坑开挖
卸荷
下卧盾构
隧道
变形计算
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职称材料
题名
基于非连续地基梁模型的基坑开挖诱发下卧盾构隧道变形分析
被引量:
3
1
作者
黄明华
钟煜轩
陆锦斌
王克平
机构
湖南大学土木工程学院
出处
《岩土力学》
北大核心
2025年第2期492-504,共13页
基金
国家自然科学基金(No.52378339)
湖南省自然科学基金(No.2023JJ30135)
长沙市自然科学基金(No.kq2208031)。
文摘
分析基坑开挖所诱发的下卧盾构隧道变形对评估其安全状态具有重要意义,但已有研究通常将下卧盾构隧道等效为均质连续梁,难以反映其环间接头的影响。为此,引入考虑环间接头转动和错台位移影响的非连续地基梁模型对基坑开挖所诱发的下卧盾构隧道变形进行分析。首先,根据Mindlin解导出基坑开挖卸载作用在下卧盾构隧道轴线处所产生竖向附加荷载的理论表达式;其次,基于非连续地基梁模型,推导竖向附加荷载作用下盾构隧道环段的竖向位移控制微分方程及环间接头的内力连续性条件与变形关系;最后,利用有限差分法建立下卧盾构隧道竖向位移的理论计算方法,并通过实际工程案例进行对比验证,分析接头转动刚度和剪切刚度、地基反力系数、基坑开挖深度以及基坑与盾构隧道水平间距等参数的影响。结果表明:基于非连续地基梁模型所得到的盾构隧道竖向位移与实测值具有较好的一致性,分布曲线在环段内光滑、在环间接头处有突变,反映了环间接头的转动和错台位移特性;随着接头转动刚度的增加,环段接头转角位移会逐渐减小,环间错台量则会逐渐增加;而接头剪切刚度越大,盾构隧道竖向位移与环间错台量则会越小;地基反力系数以及隧道与基坑间距的增大,基坑开挖深度的减小,均会使得盾构隧道竖向位移与环间错台量减小,其弯矩与剪力亦可得到有效控制。
关键词
基坑开挖
下卧盾构
隧道
非连续地基梁模型
环段接头
竖向变形
Keywords
excavation of foundation pit
underlying shield tunnel
discontinuous foundation beam model
segment joint
vertical deformation
分类号
TU476 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
基坑开挖影响下下卧盾构隧道变形及控制措施研究
被引量:
14
2
作者
罗鑫
王冰洁
尹燕良
罗学东
机构
中国地质大学(武汉)工程学院
宜昌碧桂园房地产开发有限公司
出处
《安全与环境工程》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期86-94,共9页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(41807265)。
文摘
近年来地铁建设不断加快,在地铁隧道上方施工已成常态。为研究基坑开挖影响下下卧盾构隧道的隆起变形,评价不同变形控制措施的实际控制效果,以武汉市轨道交通6号线琴台变电站地下电缆通道工程为例,采用两阶段法计算了基坑开挖影响下下卧盾构隧道的隆起变形,同时采用数值模拟方法对无加固、压力注浆加固、水泥土搅拌桩加固和压力注浆+水泥土搅拌桩综合加固控制措施4种工况下下卧隧道的隆起变形值进行了数值模拟计算,并将数值模拟结果与实际工程监测数据进行了对比分析。结果表明:对于初步预测基坑开挖引起下卧盾构隧道的隆起变形,该理论计算方法可靠、实用;压力注浆+水泥土搅拌桩综合加固控制措施使下卧盾构隧道的隆起变形和横断面收敛变形值分别减小至2.3 mm和0.35 mm,控制效果良好,具有一定的实际推广意义,可为类似工程提供参考。
关键词
基坑开挖
下卧盾构
隧道
变形预测
数值模拟
现场监测
Keywords
foundation pit excavation
underlying shield tunnel
deformation prediction
numerical simulation
field monitoring
分类号
X948 [环境科学与工程—安全科学]
U456 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基坑零距离上跨盾构隧道的环境影响与控制
被引量:
6
3
作者
施有志
刘旭东
赵朋
靳增
机构
厦门理工学院土木工程与建筑学院
中铁一局集团厦门建设工程有限公司
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2022年第18期8110-8121,共12页
基金
厦门市建设局科技项目(XJK-2021-9)
福建省自然科学基金(2022J01130362)。
文摘
针对地铁车站出入线明挖法施工,基坑零距离上跨下卧正线隧道的影响及控制问题,以国内首例基坑零距离上跨地铁隧道工程——厦门地铁某停车场与正线重叠段为依托,采用三维数值模拟并结合现场实测,研究出入线明挖基坑施工对下卧隧道的影响,以及采取变形控制措施的效果。结果表明:开挖紧邻下卧隧道的区域(第5~8区段)引起的地表沉降量和隧道上浮量分别占地表最终沉降和隧道最终上浮量的91.46%和90.53%;隧道纵向轴力从-606.4 kN/m增长到-1939 kN/m,是基坑施工的关键阶段;通过对下卧盾构管片拉紧装置加固,在管片内部用8根14b槽钢将管片纵向连接,加强管片连接整体性和稳定性,可以起到抑制不均匀沉降的作用;位于基坑范围外的隧道管片不用反压堆载,基坑范围内采用线性加载的方式,可以较好地控制下卧隧道的上浮量。施工实践表明,采取的隧道管片内堆载反压以及管片纵向加固等综合变形措施合理可靠,管片最大上浮量为17.7 mm,处于允许范围,盾构隧道结构安全稳定。
关键词
地铁出入线
明挖基坑
下卧盾构
零距离近接施工
隧道内堆载反压
钢条加固
Keywords
metro access line
open cut foundation pit
underground shield
zero distance proximity construction
surcharge back pressure in tunnel
steel bar reinforcement
分类号
U451 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
卸荷条件下盾构隧道变形的简化计算方法
被引量:
3
4
作者
黄栩
机构
中铁二院华东勘察设计有限责任公司
出处
《城市轨道交通研究》
北大核心
2015年第9期40-42,共3页
文摘
开挖卸荷导致已建下卧盾构隧道发生受力变形是城市基础设施建设面临的热点和难点问题。提出了一种盾构隧道在上方卸荷作用条件下横向变形的简化计算方法,假设隧道横断面上下方土体抗力的分布形式为不相等的三角形分布,利用力法求解隧道横断面变形,通过将隧道整体隆起与隧道横断面变形叠加获得隧道最终变形,并通过工程实例分析验证该简化计算方法的有效性。研究表明,提出的计算方法简单、便捷,且具有较好的精确度,可应用于工程实际。
关键词
基坑开挖
卸荷
下卧盾构
隧道
变形计算
Keywords
deep excavation
unloading
shield tunnel
de-formation calculation
分类号
U451 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于非连续地基梁模型的基坑开挖诱发下卧盾构隧道变形分析
黄明华
钟煜轩
陆锦斌
王克平
《岩土力学》
北大核心
2025
3
在线阅读
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职称材料
2
基坑开挖影响下下卧盾构隧道变形及控制措施研究
罗鑫
王冰洁
尹燕良
罗学东
《安全与环境工程》
CAS
CSCD
北大核心
2021
14
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职称材料
3
基坑零距离上跨盾构隧道的环境影响与控制
施有志
刘旭东
赵朋
靳增
《科学技术与工程》
北大核心
2022
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
卸荷条件下盾构隧道变形的简化计算方法
黄栩
《城市轨道交通研究》
北大核心
2015
3
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职称材料
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