盾构下穿高速铁路隧道沉降变形控制标准研究 被引量：10

1

作者 浦逸辉 彭华 +2 位作者 肖骁骐 吴薪柳 林家桢 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期32-43,共12页

针对新建盾构下穿高速铁路隧道变形控制难的问题,以石家庄地铁4、5号线以及北京地铁8号线等3个典型的穿越高铁工程为依托,研究下穿高铁隧道沉降变形控制标准.首先,利用有限元软件Midas GTS NX构建精细化的无砟轨道-隧道三维有限元模型,... 针对新建盾构下穿高速铁路隧道变形控制难的问题,以石家庄地铁4、5号线以及北京地铁8号线等3个典型的穿越高铁工程为依托,研究下穿高铁隧道沉降变形控制标准.首先,利用有限元软件Midas GTS NX构建精细化的无砟轨道-隧道三维有限元模型,计算盾构下穿整体现浇隧道、盾构法隧道及U型槽段引起的不同沉降工况下的结构内力值,得出满足裂缝宽度限值的结构允许变形值,并且计算了满足规范限值要求的CRTSⅡ型和CRTSⅢ型轨道结构的允许变形值.然后,利用Abaqus软件构建车轨耦合动力模型,计算不同列车速度和沉降工况下车辆的安全性和舒适性指标,得出轨道高低不平顺允许值.最后,汇总各结构的允许变形值,给出结构沉降变形控制标准.研究结果表明:从结构裂缝宽度限值、轨道10 m弦长高低偏差限值和动力学最敏感指标限值方面计算的既有结构允许变形值能够作为盾构下穿高铁隧道沉降变形的控制标准,可作为现行规范的支撑与补充.研究成果可为类似风险大、要求较严的高速铁路穿越工程项目提供隧道及轨道变形控制值参考. 展开更多

关键词 盾构下穿 高铁隧道 沉降变形 变形控制标准

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铁路隧道近接工程变形控制标准梳理及工程防护措施研究 被引量：3

2

作者 巩江峰 卿伟宸 +1 位作者 朱宏 张延 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第6期1-11,共11页

随着交通强国战略的持续推进,人们对出行的品质要求越来越高,轨道交通已成为新型城镇化和城市化地区高质量发展的命脉。尤其是城际铁路、市域铁路、地铁等,其主要走行于城区,且以地下敷设为主,形成大量城区隧道。由于城区环境复杂,隧道... 随着交通强国战略的持续推进,人们对出行的品质要求越来越高,轨道交通已成为新型城镇化和城市化地区高质量发展的命脉。尤其是城际铁路、市域铁路、地铁等,其主要走行于城区,且以地下敷设为主,形成大量城区隧道。由于城区环境复杂,隧道工程不可避免地上穿、下穿或侧穿既有铁路、地铁、公路、城市主干道、高层建筑等对变形敏感的既有建(构)筑物(以下简称“近接工程”)。如何保障近接工程在隧道施工期间的正常使用和安全,以及如何合理确定近接工程变形控制标准,是城区隧道工程建设的重点、难点和控制点。本文按近接铁路工程、公路工程、城市轨道交通工程、地下管线等进行分类,系统梳理相关行业标准,研究提出不同环境下隧道的保护范围及要求、施工期间相关近接工程变形控制标准。同时基于控制标准,并结合工程经验,提出一套相对完善的近接工程设计、施工建议措施:勘察阶段应查明工程周边环境情况及场地地质条件;设计阶段在合理布置线路方案、预留足够安全净距的基础上,采用合理的工法和可靠的支护结构体系,设置有效的隔离、保护、加固措施;施工阶段加强超前地质预报和监控量测,并制定完善应急预案。 展开更多

关键词 铁路隧道 近接工程 变形控制标准 变形控制技术 工程防护措施

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软土区管廊基坑柔性支护下基坑变形控制标准 被引量：6

3

作者 李天降 朱孟君 +6 位作者 王哲 宋许根 甄洁 衣凡 雷华阳 郑刚 程雪松 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第21期9199-9206,共8页

软土区柔性支护管廊基坑工程变形控制难度大、造价高,变形控制标准亟待优化。针对广州南沙柔性支护的典型管廊基坑开展了有限元分析,总结了基坑变形规律。基坑开挖到底时,围护结构桩身变形由“悬臂式”变为“内凸形”,坑外地表沉降影响... 软土区柔性支护管廊基坑工程变形控制难度大、造价高,变形控制标准亟待优化。针对广州南沙柔性支护的典型管廊基坑开展了有限元分析,总结了基坑变形规律。基坑开挖到底时,围护结构桩身变形由“悬臂式”变为“内凸形”,坑外地表沉降影响范围达到4~5倍基坑开挖深度,明显大于其他刚度较大的支护结构,坑底隆起变形呈“中间大两边小”的形态。在此基础上,研究了6个不同基坑断面在临界失稳状态与稳定性满足规范两种条件下,围护结构变形最大值与基坑开挖深度的比值,建议将计算结果的平均值作为控制值的参考值。基坑临界失稳状态下,设计安全等级为二级和三级的基坑围护结构水平变形控制参考值分别为2.62%H、3.24%H(H为基坑深度)。基坑稳定性满足规范要求时,设计安全等级为二级和三级的基坑围护结构水平变形控制参考值分别为0.8%H、0.93%H。 展开更多

关键词 软土区 管廊基坑 柔性支护结构 变形控制标准 有限元模拟

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既有地铁线路变形控制标准研究 被引量：37

4

作者 李兴高 《铁道建筑》 北大核心 2010年第4期84-88,共5页

在总结已有典型工程地铁线路变形控制标准的基础上,详细研究了轨道结构和隧道结构变形控制标准的确定方法。轨道结构变形控制标准主要取决于轨道的养护维修规则和扣件类型。隧道结构变形控制标准要考虑施工影响和既有结构当前承载能力... 在总结已有典型工程地铁线路变形控制标准的基础上,详细研究了轨道结构和隧道结构变形控制标准的确定方法。轨道结构变形控制标准主要取决于轨道的养护维修规则和扣件类型。隧道结构变形控制标准要考虑施工影响和既有结构当前承载能力两个方面的因素,具体标准数值的确定要经过反复计算。从运营安全的角度出发,隧道结构变形控制标准要服从于轨道结构变形控制标准的要求。最后,讨论了既有线变形控制标准的分解执行问题。 展开更多

关键词 隧道结构 轨道结构 变形控制标准

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超大跨度扁平地下洞室变形控制标准研究 被引量：3

5

作者 陶连金 黄琳昆 +1 位作者 石城 张乃嘉 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第1期9-15,共7页

为解决目前超大跨度扁平地下洞室(跨度大于50 m)变形控制尚无明确规范的问题,基于某工程实例,采用理论解析与数值模拟相结合的方法,对大跨洞室变形控制标准进行研究。以围岩应变作为岩体强度指标评判大跨洞室稳定性,建立洞室拱顶沉降量... 为解决目前超大跨度扁平地下洞室(跨度大于50 m)变形控制尚无明确规范的问题,基于某工程实例,采用理论解析与数值模拟相结合的方法,对大跨洞室变形控制标准进行研究。以围岩应变作为岩体强度指标评判大跨洞室稳定性,建立洞室拱顶沉降量S与围岩极限应变ε的关系,并提出以"沉降跨度比"作为大跨洞室沉降变形控制指标,给出适用于各施工阶段的变形控制标准,并建立变形控制标准分级管理办法。研究结果表明:1)大跨洞室沉降变形允许值与洞室几何形状、围岩强度特性相关;2)结合本工程大跨洞室"分部开挖-预留岩柱"的开挖方案,洞室变形主要发生在大跨洞室阶段。 展开更多

关键词 超大跨度扁平洞室 矢跨比 极限应变 变形控制标准 数值模拟

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京张高铁八达岭长城站超大跨隧道变形控制标准研究 被引量：10

6

作者 吕刚 刘建友 +1 位作者 张民庆 岳岭 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第1期34-39,共6页

为了确保超大跨隧道开挖过程围岩稳定和施工安全,合理确定各开挖步序的变形控制标准,采用理论分析、数值模拟实验和现场监测等方法,建立隧道变形与围岩应变相互关系的计算模型,提出基于围岩极限应变的隧道总变形控制标准,制定超大跨隧... 为了确保超大跨隧道开挖过程围岩稳定和施工安全,合理确定各开挖步序的变形控制标准,采用理论分析、数值模拟实验和现场监测等方法,建立隧道变形与围岩应变相互关系的计算模型,提出基于围岩极限应变的隧道总变形控制标准,制定超大跨隧道分步变形控制标准和分级管理方法。研究结果表明:隧道围岩总变形控制标准取决于隧道围岩的极限应变;Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ级围岩32.7 m跨度的隧道,其拱顶总沉降控制标准分别为40,90 mm和180 mm;超大跨隧道施工过程中成跨阶段的变形约占总变形的95%,成墙阶段的变形约占总变形的5%。 展开更多

关键词 铁路隧道 京张高铁 高铁地下车站 超大跨隧道 变形控制标准

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城市深部近接全过程变形控制设计方法 被引量：1

7

作者 黄振科 董俊 +2 位作者 朱勇 于群丁 谢俊 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期6-14,共9页

研究目的:城市深部(50 m以深)地下空间开发利用面临多硐室近接建造问题,稳定性与变形控制要求相较于常规地下空间更加严格,目前尚缺乏系统的设计方法指导工程实践。为此,本文提出针对城市深部近接地下空间的全过程变形控制设计方法。研... 研究目的:城市深部(50 m以深)地下空间开发利用面临多硐室近接建造问题,稳定性与变形控制要求相较于常规地下空间更加严格,目前尚缺乏系统的设计方法指导工程实践。为此,本文提出针对城市深部近接地下空间的全过程变形控制设计方法。研究结论:(1)基于多硐室近接开挖对岩土体、既有硐室、新建硐室变形机制研究结果,提出了近接建造变形控制原则,建立了城市深部地下空间近接全过程变形控制设计流程,给出了硐室施工变形(含岩土体变形)和结构变形的控制标准,提出了考虑近接类型、围岩等级、近接间距的近接风险分区标准;(2)从施工工法、岩土体变形控制、既有结构变形控制、新建结构稳定与变形控制等方面着手,提出了典型地层、风险分区条件下的深部近接隧道变形控制设计建议;(3)将该设计方法应用于重庆地铁18号线富歇区间典型深部近接工程,结果表明:依据该方法给出的设计方案能够有效控制深部近接工程变形,确保新建硐室稳定、既有硐室变形处于标准规定的范围内,可用于指导城市深部地下空间近接变形控制设计,具备推广应用价值。 展开更多

关键词 城市深部 近接建造 近接风险分区 变形控制标准 变形控制技术 变形控制设计

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襄荆高速公路软弱地基高路堤填筑控制试验研究 被引量：4

8

作者 刘观仕 孔令伟 +1 位作者 陈善雄 胡明鉴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期496-500,共5页

软弱地基路堤填筑高度一般小于 5 m,需时较长而影响工期,襄荆高速公路软弱地基路堤填筑高达 8 m,加快施工进度与保证施工安全成为一大技术难题,为此进行了一系列的试验研究。现场详勘和试验表明该软弱地基存在 1～1.5 m 厚的硬壳层及下... 软弱地基路堤填筑高度一般小于 5 m,需时较长而影响工期,襄荆高速公路软弱地基路堤填筑高达 8 m,加快施工进度与保证施工安全成为一大技术难题,为此进行了一系列的试验研究。现场详勘和试验表明该软弱地基存在 1～1.5 m 厚的硬壳层及下卧砂卵石层且原状土十字板剪切强度较高(Su= 44 kPa),有利于加快填土速率;选取了塑料排水板及砂垫层加土工格栅的软弱地基处理方案;基于排水条件得到了较大改善,经试验,证明适当降低规范要求的沉降控制标准是可行的。据此,根据监测数据进行动态调整后,填土速率得到了较大提高,施工安全也得到了保证;路堤填筑到设计高度后,通过堆载预压试验,对工后沉降预测值进行了验证,取得了良好的效果。 展开更多

关键词 高速公路 软弱地基 变形控制标准 变形监测 堆载预压

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基于精细化数值模拟的地铁盾构隧道椭圆度安全研究 被引量：4

9

作者 王一兆 陈俊生 +4 位作者 闵星 徐世杨 柏文锋 周欢阳 梁粤华 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第9期140-148,157,共10页

随着城市地铁运营里程不断增长,盾构隧道过量变形导致的结构安全问题持续出现。对出现过大变形的盾构隧道进行结构分析时,准确的岩土参数难以获取且外部因素十分复杂,在数值模拟中难以全面考虑。以可靠的实测数据作为精细化数值模拟分... 随着城市地铁运营里程不断增长,盾构隧道过量变形导致的结构安全问题持续出现。对出现过大变形的盾构隧道进行结构分析时,准确的岩土参数难以获取且外部因素十分复杂,在数值模拟中难以全面考虑。以可靠的实测数据作为精细化数值模拟分析的基础,更有利于还原当前的结构状态。因此,为更真实地通过数值模拟方法分析盾构隧道的结构安全状况,继而得出基于椭圆度的结构安全控制标准,提出以隧道椭圆度为基准,在保证隧道结构合理的受荷条件下使隧道变形结果与实际相近,结合某上软下硬地层中隧道变形过大的典型案例相互论证,从而进行盾构隧道的结构力学响应分析。研究结果表明:当隧道结构主要承受竖向对称荷载时,拱顶接头位置变形与螺栓应力最大;拱顶内侧易出现裂缝,拱腰接缝区域容易出现渗漏;管片椭圆度为0~10‰时,结构较安全;椭圆度在10%~20‰时,结构拱顶内侧开始出现塑性区;椭圆度在20%~30‰时,塑性区不断发展,拱顶螺栓接近进入屈服阶段;通过对比管片损伤、螺栓应力、接缝张开量等随椭圆度增加的变化,结合工程案例中的实际状况,并考虑为隧道结构变形保留适当冗余,可将该区间隧道基于椭圆度判断的变形标准的控制值设为25‰,预警值设为20‰。 展开更多

关键词 盾构隧道 横向变形 椭圆度 数值模拟 上软下硬地层 变形控制标准

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高混凝土面板堆石坝接缝止水设计综述 被引量：3

10

作者 殷鸣 胡清义 +1 位作者 熊泽斌 陈兴 《人民长江》 北大核心 2024年第9期165-172,共8页

接缝止水是高混凝土面板堆石坝设计的关键技术问题之一。对国内外高混凝土面板堆石坝接缝止水设计研究进展进行了综述,主要包括止水变形控制标准与止水结构设计两大方面,对目前中国高混凝土面板堆石坝接缝止水结构设计的基本思路及工程... 接缝止水是高混凝土面板堆石坝设计的关键技术问题之一。对国内外高混凝土面板堆石坝接缝止水设计研究进展进行了综述,主要包括止水变形控制标准与止水结构设计两大方面,对目前中国高混凝土面板堆石坝接缝止水结构设计的基本思路及工程实践进行了回顾。研究认为采用数值计算结合工程经验确定接缝止水变形控制标准是合适的。目前接缝止水的新技术集中在表层填料止水及其保护盖板、垂直缝柔性嵌缝材料等方面。混凝土面板堆石坝接缝止水后续研究的重点为表层止水结构创新、止水结构简化设计、防挤压破坏措施、止水耐久性提高方法和修复技术。 展开更多

关键词 混凝土面板堆石坝 接缝止水 变形控制标准 止水结构设计

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多条盾构隧道穿越既有桥基的三维有限元分析 被引量：2

11

作者 王琦 杜一鸣 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期428-435,共8页

城市建设和地下轨道交通的飞速发展给地铁施工带来了全新的挑战,施工环境的日益复杂多变使得城市地铁施工难度不断加大.结合天津某地铁线路工程实例,利用三维有限元软件PLAXIS 3D2012分析了四线同时穿越既有桥基时,盾构穿越对桥基变形... 城市建设和地下轨道交通的飞速发展给地铁施工带来了全新的挑战,施工环境的日益复杂多变使得城市地铁施工难度不断加大.结合天津某地铁线路工程实例,利用三维有限元软件PLAXIS 3D2012分析了四线同时穿越既有桥基时,盾构穿越对桥基变形受力性状的影响及对周边环境土体变形的影响.计算结果显示:隧道掘进可引起桩基础产生上部沉降、下部隆起的变形,以及较小的水平位移;四线盾构掘进后,土体产生的累积沉降形状为"U"型;四线穿越后的桥基群桩的桩侧总摩阻力基本不变;计算得到的相应控制指标均处在变形控制标准以内,工程安全可行. 展开更多

关键词 盾构法掘进隧道 既有桥基 有限元分析 变形控制标准

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雨水方沟受邻近地铁车站基坑施工影响的安全评估 被引量：1

12

作者 李兴高 王霆 《铁道建筑》 北大核心 2010年第6期70-73,共4页

随着地铁工程的快速发展,邻近管线(沟)受地铁施工影响的安全评估是一项急待解决的关键技术问题。结合北京地铁大兴线黄村火车站基坑施工对邻近雨水方沟的影响评价,详细介绍了安全评估的工作流程。在现状调查及检测的基础上,结合地质勘... 随着地铁工程的快速发展,邻近管线(沟)受地铁施工影响的安全评估是一项急待解决的关键技术问题。结合北京地铁大兴线黄村火车站基坑施工对邻近雨水方沟的影响评价,详细介绍了安全评估的工作流程。在现状调查及检测的基础上,结合地质勘探资料,选取适当的计算参数,建立合理计算模型,并考虑管线(沟)周围地层的变形特征,计算确定管线变形控制标准。结合当前施工技术水平,提出管线(沟)保护的安全控制措施。 展开更多

关键词 雨水方沟 现状调查和检测 计算模型 变形控制标准

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八达岭长城站超大跨度隧道设计施工技术研究 被引量：17

13

作者 张民庆 吕刚 +3 位作者 何志军 刘建友 焦云洲 罗都颢 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第3期372-382,共11页

八达岭长城站大跨过渡段最大开挖跨度为32.7m,开挖面积为494.4m2,是目前世界上开挖跨度最大、开挖断面面积最大的交通隧道,施工难度大,安全风险高。为确保八达岭长城站施工安全,对超大断面隧道的支护参数设计、开挖新方法以及围岩变形... 八达岭长城站大跨过渡段最大开挖跨度为32.7m,开挖面积为494.4m2,是目前世界上开挖跨度最大、开挖断面面积最大的交通隧道,施工难度大,安全风险高。为确保八达岭长城站施工安全,对超大断面隧道的支护参数设计、开挖新方法以及围岩变形控制原则进行研究。研究表明:1)采用设计的支护体系,通过检算得到施工期安全系数为1.16?2.46,运营期安全系数为1.59?3.54,证明工程结构是安全可靠的;2)超大跨度、超大断面隧道采用创新的“品”字形开挖方法,具有“方法简洁清晰、结构安全可靠、机械化程度高、施工效率高”的特点;3)八达岭长城站大跨过渡段总变形M控制标准,按不同围岩级别和不同跨度划分,II级围岩总沉降值为20~30mm、总水平收敛值为15~20mm,HI级围岩总沉降值为30~40mm、总水平收敛值为20~25mm,IV级围岩总沉降值为60~90mm、总水平收敛值为40~55mm,V级围岩总沉降值为130~180mm、总水平收敛值为90~105mm;4)采用数值模拟计算“品”字形开挖方法的变形量主要集中在隧道成拱阶段,约占总变形量的95%;其次是落边阶段,占总变形量的4%;最后是仰拱实施阶段,仅占总变形量的1%。 展开更多

关键词 超大跨度隧道 支护参数设计 开挖工法 变形控制标准

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