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深埋盾构隧道同步注浆施工扰动力学问题研究 被引量:8
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作者 叶飞 郭华伟 +3 位作者 段智军 梁兴 王思宇 王斌 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期855-863,共9页
为研究深埋盾构隧道施工过程中同步注浆对周边土体及既有连拱隧道的扰动影响,将同步注浆浆液对土体的作用简化为无限空间土体中的柱孔扩张问题,基于柱形扩孔理论和统一强度理论,考虑同步注浆时浆液渗流对土体的作用,建立了同步注浆施工... 为研究深埋盾构隧道施工过程中同步注浆对周边土体及既有连拱隧道的扰动影响,将同步注浆浆液对土体的作用简化为无限空间土体中的柱孔扩张问题,基于柱形扩孔理论和统一强度理论,考虑同步注浆时浆液渗流对土体的作用,建立了同步注浆施工扰动力学模型,推导了同步注浆扰动下周围土体弹塑性区内应力场、应变场及位移场的理论计算公式。并以西安地铁四号线航—航区间盾构隧道为例进行了算例分析,研究表明:(1)注浆渗透压力对塑性区范围的影响显著大于注浆压力对塑性区范围的影响,可通过控制注浆渗透压力来减少注浆扰动范围;(2)新建盾构隧道在近距离侧穿既有连拱隧道时,同步注浆产生的施工扰动影响显著,可实时调整同步注浆的注浆压力、注浆量及采取隔离加固措施,确保安全通过。 展开更多
关键词 深埋盾构隧道 同步注浆施工扰动 统一强度理论 柱形扩孔理论 浆液渗流理论
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砂土地层深埋盾构隧道开挖面稳定性分析 被引量:4
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作者 张明聚 万涛 李鹏飞 《铁道建筑》 北大核心 2018年第12期69-73,共5页
首先基于已有的砂土地层深埋盾构隧道开挖面稳定性研究结果,分析了隧道开挖面的失稳破坏模式。然后根据土拱形态与隧道埋深的关系,修正了Terzaghi松动土压力计算公式,将该公式引入到三维楔形体计算模型中,得到了砂土地层深埋盾构隧道开... 首先基于已有的砂土地层深埋盾构隧道开挖面稳定性研究结果,分析了隧道开挖面的失稳破坏模式。然后根据土拱形态与隧道埋深的关系,修正了Terzaghi松动土压力计算公式,将该公式引入到三维楔形体计算模型中,得到了砂土地层深埋盾构隧道开挖面极限支护力的理论计算方法。最后通过算例把该方法计算结果与模型试验和经典理论方法所得结果进行了对比。验证了本文提出的计算模型用于开挖面前方土体破坏特征分析合理,计算精度较高,同时计算过程较为简单,可满足工程需求。 展开更多
关键词 深埋盾构隧道 极限支护力 理论分析 砂土地层 开挖面稳定性 土拱效应
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深埋盾构隧道开挖面三维对数螺旋破坏模式的上限分析 被引量:11
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作者 冯利坡 郑永来 +1 位作者 邓树新 李文峋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2105-2110,共6页
相对于盾构隧道施工的大量需求与快速发展的状况,国内在盾构工法特别是大型深埋盾构隧道施工技术和理论研究方面还存在不足,特别是水压条件下深埋盾构隧道开挖面稳定问题。基于极限分析上限法和水土压力统一参数,对考虑水压影响的均质... 相对于盾构隧道施工的大量需求与快速发展的状况,国内在盾构工法特别是大型深埋盾构隧道施工技术和理论研究方面还存在不足,特别是水压条件下深埋盾构隧道开挖面稳定问题。基于极限分析上限法和水土压力统一参数,对考虑水压影响的均质土深埋隧道开挖面稳定性计算方法进行研究,建立了考虑水压影响的深埋盾构隧道开挖面三维对数螺旋破坏模式模型,并推导了其极限支护压力计算公式。然后利用土层厚度加权平均法,可将上述方法应用于多层土深埋盾构隧道开挖面稳定性的评价中。最后,以上海长江盾构隧道实际工程为例,采用本文推导的极限分析上限三维对数螺旋破坏模式方法计算并分析其极限支护压力,并将计算结果与前人研究和规范方法计算的结果进行对比分析。通过该研究可改进与完善水压条件下深埋盾构隧道极限支护压力确定方法,从而为考虑水压条件下盾构隧道施工支护压力的合理确定提供理论依据。 展开更多
关键词 深埋盾构隧道 开挖面稳定性 极限上限法 极限支护压力 三维对数螺旋
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局部渗水条件下深埋盾构隧道松动土压力计算模型研究 被引量:5
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作者 王将 袁大军 +2 位作者 王滕 刘博 陈健 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期105-111,共7页
对于越江海或富水地区的深埋盾构隧道而言,长期使用过程中管片衬砌局部渗水的情况时有发生,但现有的松动土压力计算理论很少考虑局部渗水的影响。对此,以管片接缝渗水为背景,基于前人的研究进行了地层渗流场解析;以Terzaghi土拱效应分... 对于越江海或富水地区的深埋盾构隧道而言,长期使用过程中管片衬砌局部渗水的情况时有发生,但现有的松动土压力计算理论很少考虑局部渗水的影响。对此,以管片接缝渗水为背景,基于前人的研究进行了地层渗流场解析;以Terzaghi土拱效应分析模型为基础,考虑深埋盾构隧道的松动区形状特性和地层渗流效应,提出了局部渗水条件下深埋盾构隧道松动土压力计算模型,分析了关键参数对计算结果的影响,并与有限差分软件FLAC的模拟结果进行了对比验证。研究结果表明:渗水接缝位置离隧道拱顶越远,隧道顶部的松动土压力越大;地表水位线越高,接缝渗水对土拱的削弱效应越强;隧道顶部的松动土压力随着接缝渗水量的增加而增加;地层渗透系数越大,隧道顶部的松动土压力越小;相较于水土合算的方式,水土分算的结果中土拱效应更强;模型计算结果与FLAC模拟结果吻合良好,验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 深埋盾构隧道 松动土压力 局部渗水
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深埋软岩盾构隧道围岩压力控制方法研究 被引量:5
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作者 周坤 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第7期104-116,共13页
以广佛环线东环隧道工程为背景,从盾构隧道动态施工全过程出发,参考考虑开挖面空间效应的二阶段分析方法,拓展盾构隧道施工全过程的两阶段分析方法,以此分别建立盾构隧道施工第一阶段和第二阶段分析模型,研究围岩蠕变过程中围岩应力释... 以广佛环线东环隧道工程为背景,从盾构隧道动态施工全过程出发,参考考虑开挖面空间效应的二阶段分析方法,拓展盾构隧道施工全过程的两阶段分析方法,以此分别建立盾构隧道施工第一阶段和第二阶段分析模型,研究围岩蠕变过程中围岩应力释放率、填充层厚度、填充层弹性模量对大埋深软岩盾构隧道围岩和支护结构相互作用规律的影响。结果表明:(1)施工过程中可从两方面控制围岩压力,分别为第一阶段中围岩的应力(位移)释放率及第二阶段中管片和填充层的联合支护效果;(2)第一阶段,超挖量、盾壳长度及填充层滞后距离越大,围岩传递到管片衬砌上的荷载越小;(3)壁后填充层在管片衬砌与其的联合支护体系中能起到缓冲作用,使围岩传递到管片衬砌上的荷载更均匀;(4)壁后填充层的弹性模量存在临界值,其值在50~200 MPa范围内,当壁后填充层的弹性模量远大于此临界值时,能分担较多围岩压力,当其弹性模量小于临界值时,围岩能释放一定的围岩应力,以此减小管片衬砌所受围岩压力;(5)第一阶段应力释放率对管片衬砌变形和内力的影响程度在围岩的蠕变作用下有所减小,但填充层厚度及其弹性模量对管片结构的作用规律几乎不受围岩蠕变的影响。 展开更多
关键词 深埋盾构隧道 围岩蠕变效应 管片衬砌 受荷特征 围岩压力控制 两阶段分析法
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深埋排水盾构隧道接头铸铁件力学性能试验 被引量:6
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作者 闫治国 周龙 +1 位作者 朱合华 沈奕 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期331-338,共8页
为研究适用于深埋排水盾构隧道的高刚性管片接头铸铁件,对2种型式的高刚性盾构管片接头开展了正弯矩试验,分析了不同型式铸铁件的力学性能及高刚性接头的破坏模式.研究表明,高刚性接头在正弯矩承载时的破坏模式与大偏压受力截面类似,首... 为研究适用于深埋排水盾构隧道的高刚性管片接头铸铁件,对2种型式的高刚性盾构管片接头开展了正弯矩试验,分析了不同型式铸铁件的力学性能及高刚性接头的破坏模式.研究表明,高刚性接头在正弯矩承载时的破坏模式与大偏压受力截面类似,首先螺栓或铸铁件屈服,随后受压区混凝土压碎、接头破坏.若接头铸铁件刚度充足,接头破坏时铸铁件无变形、螺栓屈服,接头承载力较高,且铸铁件锚筋全部受拉,锚筋的锚固作用得以充分发挥;若接头铸铁件刚度不足,接头破坏时铸铁件变形5mm、螺栓未屈服,接头承载力较低,且铸铁件锚筋部分受拉、部分受压,锚筋的锚固作用未能充分发挥. 展开更多
关键词 深埋排水盾构隧道 高刚性接头 铸铁件 试验
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盾构隧道抗震分析近似解析解及其应用 被引量:12
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作者 晏启祥 马婷婷 +1 位作者 何川 耿萍 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期341-345,共5页
为简化深埋地下结构的抗震分析,基于连续介质福季耶娃法,给出了求解P波和S波共同作用下盾构隧道的近似解析解求解方法,并与福季耶娃法数值解的计算结果进行了比较.结果表明,2种方法获得的内力——弯距和轴力的分布规律基本相同,说明近... 为简化深埋地下结构的抗震分析,基于连续介质福季耶娃法,给出了求解P波和S波共同作用下盾构隧道的近似解析解求解方法,并与福季耶娃法数值解的计算结果进行了比较.结果表明,2种方法获得的内力——弯距和轴力的分布规律基本相同,说明近似解析解可以用于深埋盾构隧道抗震分析,且能大大减小数值计算的复杂性和工作量. 展开更多
关键词 深埋盾构隧道 抗震分析 福季耶娃法 近似解析法
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基于薄壁圆柱壳理论的盾构隧道抗震拟静力分析法 被引量:10
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作者 晏启祥 唐茂皓 +1 位作者 何川 耿萍 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1371-1376,共6页
为简化盾构隧道抗震分析,在获得深埋盾构隧道周边自由场剪应变和剪应力的基础上,基于弹性薄壁圆柱壳理论,给出了求解深埋盾构隧道水平地震剪切波作用下的附加内力计算公式,并与同等条件等效刚度数值分析方法结果进行了对比。研究表明:... 为简化盾构隧道抗震分析,在获得深埋盾构隧道周边自由场剪应变和剪应力的基础上,基于弹性薄壁圆柱壳理论,给出了求解深埋盾构隧道水平地震剪切波作用下的附加内力计算公式,并与同等条件等效刚度数值分析方法结果进行了对比。研究表明:滑移和不滑移条件下的拟静力计算结果与相应的数值分析结果具有良好的一致性,说明基于弹性薄壁圆柱壳理论获得的盾构隧道拟静力公式具有良好的合理性。研究还表明:水平地震剪切波作用下,可滑移条件下的附加弯矩和附加剪力分别大于不滑移条件下的附加弯矩和附加剪力,可滑移条件下的附加轴力小于不滑移条件下的附加轴力;附加弯矩和附加轴力呈现反对称分布特性,其最大值通常分布在45°和225°雷达对称轴或135°和315°雷达对称轴上,附加剪力最大值一般分布在0°和180°雷达对称轴上。研究结论对盾构隧道工程抗震设计具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 深埋盾构隧道 薄壁圆柱壳理论 地震效应 拟静力法
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深埋损毁盾构隧道修复施工技术与实践 被引量:1
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作者 黄祥平 江旭兵 《人民长江》 北大核心 2013年第17期33-36,48,共5页
川气东送输气管线武汉段采用盾构方式穿越长江,盾构主机在到达接受井之前,隧道突发涌水涌沙事故。为尽快修复损毁隧道,确定采取将接受井前移、地下连续墙作为围护结构逐层开挖的局部修复方案。修复时,先采取固结灌浆方式将基坑(临时接受... 川气东送输气管线武汉段采用盾构方式穿越长江,盾构主机在到达接受井之前,隧道突发涌水涌沙事故。为尽快修复损毁隧道,确定采取将接受井前移、地下连续墙作为围护结构逐层开挖的局部修复方案。修复时,先采取固结灌浆方式将基坑(临时接受井)两端隧道封闭,使隧道内各类管材、钢轨等嵌固,以利切割;而后采用小口径钻具对深埋构筑物(隧道管片、钢轨、各类管线)进行切割,处理方案取得成功。对切割技术的工艺流程、切割钻机选型、布孔方式、隧道管片切割效果,以及注浆加固、地下连续墙施工、深基坑开挖等进行了详细介绍。该项技术的成功实践,对提高我国深层构筑物处理设计水平和施工技术具有重要意义。 展开更多
关键词 深埋损毁盾构隧道 修复 管片切割 小口径钻具
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