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城市深层盾构隧道抗震能力分析
1
作者 陈仁朋 郎志雄 +2 位作者 周家兴 张超 邓鹏 《地震工程与工程振动》 北大核心 2026年第2期1-11,共11页
深层盾构隧道是未来城市地下空间开发的重要载体,其抗震能力分析是深层地下结构抗震设计的关键。然而,现有盾构隧道抗震能力分析尚未充分考虑隧道埋深及场地条件的影响,且对盾构隧道施工过程中的地层损失及拼装式隧道结构的强非线性特... 深层盾构隧道是未来城市地下空间开发的重要载体,其抗震能力分析是深层地下结构抗震设计的关键。然而,现有盾构隧道抗震能力分析尚未充分考虑隧道埋深及场地条件的影响,且对盾构隧道施工过程中的地层损失及拼装式隧道结构的强非线性特征鲜有研究。为此,本文基于OpenSees有限元计算平台,采用考虑接头、螺栓等细部构造的精细化盾构隧道模型,建立了可反映地层损失的土-结构分析模型,并通过开展不同埋深及场地条件下的推覆分析,提出了基于隧道整体变形与接头局部变形的2种盾构隧道抗震能力模型。分析结果表明,埋深增加会导致盾构隧道的整体及接头变形弹性极限上升,更难发生轻度损伤,如埋深由40 m增加至80 m时,C类场地中的隧道整体变形正常使用极限阈值增幅可达65%;但同时隧道延性会显著下降,更易出现重度损伤,如埋深80 m与40 m相比,C类场地中隧道整体变形防倒塌极限阈值降低了54%;且此趋势在D类场地比C类场地中更加明显,隧道整体变形正常使用极限阈值可增大252%,防倒塌极限阈值可降低84%。 展开更多
关键词 深层盾构隧道 抗震能力 推覆分析 损伤状态 有限元分析
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盾构隧道盾体大角度偏转机理及控制措施研究
2
作者 戴志仁 张莎莎 +7 位作者 李国良 来弘鹏 黄锋 许领 郑彦龙 包含 罗彦斌 王道远 《铁道工程学报》 北大核心 2026年第2期90-95,共6页
研究目的:盾构掘进过程中出现盾体偏转的情况较为普遍,一般以±1°~±3°以内的小角度偏转为主,大角度偏转较为罕见,本文针对特殊火山灰地层盾体超90°侧滚偏转实际案例,基于刀盘扭矩传递路径与盾体抗偏转扭矩组成... 研究目的:盾构掘进过程中出现盾体偏转的情况较为普遍,一般以±1°~±3°以内的小角度偏转为主,大角度偏转较为罕见,本文针对特殊火山灰地层盾体超90°侧滚偏转实际案例,基于刀盘扭矩传递路径与盾体抗偏转扭矩组成,从盾体与围岩的接触状态、管片衬砌抗旋转能力等方面对盾体偏转原因进行了详细分析,揭示盾体大角度偏转机理,给出有效的盾体抗偏转控制措施。研究结论:(1)盾体与地层之间的摩擦力可以给盾体偏转(旋转)提供足够的抵抗力矩,盾体侧摩阻力不足是导致盾体大角度侧滚偏转的主要原因;(2)管片衬砌环缝未设置凹凸榫、环缝接触面之间的抗剪能力不足,是引起盾尾内已拼装管片与盾体一同发生偏转的主要原因;(3)应采用中盾注浆及时将盾体周边空隙填满,确保盾体与地层紧密接触,增加盾体摩阻力,减少地层应力释放与沉降变形风险;(4)盾体发生一定角度偏转时,宜优先考虑仿形刀超挖并调整盾尾注浆位置,仿形刀超挖可以给盾体纠偏提供空间条件、盾尾注浆可以将盾体向超挖部位“顶推”;(5)本研究结论可为类似工程提供借鉴与参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 大角度偏转 不完全接触 摩擦扭矩
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基于耦合渗流分析的CEL方法研究盾构隧道涌水涌砂灾害机理及控制措施
3
作者 郑刚 邱惠敏 +2 位作者 张天奇 陈至通 刘梦韶 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第4期673-686,共14页
富水粉土、粉(细)砂地层中盾构隧道涌水涌砂灾害事故频发。提出了一种可耦合渗流分析(seepage analysis)的欧拉-拉格朗日数值方法(Coupled Eulerian-Lagrangian Method,简称CEL方法),即S-CEL方法,用于模拟盾构隧道管片接缝渗漏发生后土... 富水粉土、粉(细)砂地层中盾构隧道涌水涌砂灾害事故频发。提出了一种可耦合渗流分析(seepage analysis)的欧拉-拉格朗日数值方法(Coupled Eulerian-Lagrangian Method,简称CEL方法),即S-CEL方法,用于模拟盾构隧道管片接缝渗漏发生后土体流失、结构变形与管片接缝渗漏点演生的耦合灾变过程。首先通过两个渗漏试验对所提出的方法进行了验证。进而基于某地铁盾构隧道涌水涌砂事故,利用S-CEL方法再现了灾害发展过程,并与实测结果进行了对比验证,揭示了管片接缝渗漏点演生顺序,以及土体流失机理和隧道结构响应机制。研究表明,管片接缝渗漏点沿着隧道纵向渐进演生,伴随着土体流失质量急剧增加,黏、砂土层交界面位置处产生侵蚀空腔,隧道出现严重不均匀沉降和错台变形,管片混凝土发生损伤。最后,研究了灾害抢险措施,建议灾害发生后,应尽快采取应急降水措施和隧道临时加固措施,可有效延缓后续漏点的产生。 展开更多
关键词 盾构隧道 涌水涌砂 S-CEL方法 漏点演生 土体流失 管片损伤
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基于浆液浮力消散特性的盾构隧道管片上浮计算模型与验证
4
作者 王先明 王士民 +3 位作者 林志宇 钟美昀 陈鹏 陈建福 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第1期147-156,共10页
针对盾构隧道施工过程中常出现的管片上浮问题,首先通过自主研发的同步注浆浮力测试装置,揭示了典型单、双液浆净浮力随时间的变化规律,并采用ExpDec2模型建立净浮力-时间的通用数学表达式。随后综合考虑浆液浮力消散特性、管片自重、... 针对盾构隧道施工过程中常出现的管片上浮问题,首先通过自主研发的同步注浆浮力测试装置,揭示了典型单、双液浆净浮力随时间的变化规律,并采用ExpDec2模型建立净浮力-时间的通用数学表达式。随后综合考虑浆液浮力消散特性、管片自重、盾构推力、地层荷载以及盾尾约束,通过有限元软件ABAQUS建立盾构隧道管片上浮计算模型,探明了典型单、双液同步注浆作用下管片衬砌结构的上浮变形规律,并结合工程实测数据验证了数值计算的合理性。研究结果表明:①同步注浆浆液净浮力随时间的变化可分为缓慢降低的直线段Ⅰ和快速降低曲线段Ⅱ两个阶段,且净浮力降至零时浆液仍处于流塑状态,远未达终凝时间;②建立的管片-注浆层计算模型能够揭示被逐渐胶凝浆液所包裹的管片上浮特性,与实测数据基本一致,可为类似工程管片上浮设计提供依据;③与单液浆相比,双液浆浮力消散时间和物理终凝时间均非常短,从而能够快速腔固管片而大大抑制管片上浮,由此若实际工程管片上浮严重,建议选取胶凝时间快、早期强度高的同步注浆浆液。 展开更多
关键词 盾构隧道 同步注浆 浆液浮力消散 管片上浮 计算模型与验证
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囊袋注浆法抬升盾构隧道试验
5
作者 黄大维 施良晨 +3 位作者 罗文俊 闫江 樊潇宇 曾小涛 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2026年第1期80-89,共10页
为解决注浆抬升技术整治地铁盾构隧道不均匀沉降效果不佳的问题,采用囊袋注浆方法进行盾构隧道抬升效果试验研究。先将浆液注入至隧道底部正下方的囊袋中,再对所抬升的隧道周围附加土压力与隧道变形进行量测。试验结果表明:1)采用新式... 为解决注浆抬升技术整治地铁盾构隧道不均匀沉降效果不佳的问题,采用囊袋注浆方法进行盾构隧道抬升效果试验研究。先将浆液注入至隧道底部正下方的囊袋中,再对所抬升的隧道周围附加土压力与隧道变形进行量测。试验结果表明:1)采用新式囊袋注浆法进行隧道底部注浆抬升,浆液不发生扩散,且在囊袋的约束下能够均匀分布,形状可控,可有效避免发生跑浆,隧道注浆抬升效果明显,隧道变形更稳定。2)相对单点注浆,多点囊袋注浆法对隧道周围土体产生的附加土压力变化更大,分布更加均匀。3)在囊袋注浆产生的附加土压力作用下,模型盾构隧道的竖向直径减小,水平直径增大,发生明显的横椭圆变形;与单点注浆相比,平均单个囊袋的注浆量变小时,采用多点同时注浆,盾构隧道变形更明显、更缓和。4)相对单点注浆,多点同时注浆对隧道的抬升量更显著,且降低管片错台、局部应力集中风险。因此,实际工程中建议考虑囊袋注浆法并采用多点注浆。 展开更多
关键词 盾构隧道 囊袋注浆法 注浆抬升 模型试验 附加土压力
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盾构隧道开挖面失稳对既有管线影响的模型试验研究
6
作者 李鹏飞 马泽帅 +2 位作者 崔小普 贾飞 夏俊偉 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第1期122-133,共12页
针对盾构隧道开挖面近距离密贴下穿地下管线时的失稳机制问题,利用模型试验方法,研究在不同管隧竖向净距下,隧道开挖面失稳与既有管线的相互影响规律。试验得到了既有管线应变和压力、地表沉降、地层土压力的变化规律,并通过数值模拟进... 针对盾构隧道开挖面近距离密贴下穿地下管线时的失稳机制问题,利用模型试验方法,研究在不同管隧竖向净距下,隧道开挖面失稳与既有管线的相互影响规律。试验得到了既有管线应变和压力、地表沉降、地层土压力的变化规律,并通过数值模拟进行验证。研究发现,(1)在不同的管隧净距下,雨水管线纵向变形经历3个阶段,其中快速增长阶段应变增长速率为缓慢增长阶段的2~3倍,且随着管隧净距增大,快速增长阶段的增长速率逐渐减小。(2)管线变形和土体流失有关,管隧净距较小时,土体流失主要发生在管线右下侧,管线斜向受压;管隧净距较大时,土体流失主要发生在管线两侧和底部,管线竖直受压。(3)在无管线情况下,地表变形呈现“V”形;有管线且管隧净距较小时,地表变形呈现偏“W”形,在净距增大后逐渐转变为正“W”形。(4)雨水管线对周围土体变形具有一定抑制效果,对正上方土体的效果更为显著,当管隧净距较小时,土体流失主要发生在开挖面前方;管隧净距较大时则同时发生于开挖面前方和后方。(5)试验结果表明,在黏土地层中,管线上部土体流失易产生空洞,会对管线产生较大扰动,实际工程中应采取相应控制措施。 展开更多
关键词 地铁 盾构隧道 开挖面失稳 既有管线 模型试验 管线变形 地表沉降
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考虑轴力与刚度突变的盾构隧道纵向地震响应解析
7
作者 关振长 杨泽龙 +2 位作者 任璐瑶 陈思明 罗嵩 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第3期632-641,654,共11页
为合理估算盾构隧道纵向地震响应,将隧道简化为Pasternak弹性地基上的Timoshenko梁,考虑轴力与刚度突变的影响,推导出纵向与横向地层位移作用下的微分控制方程,并通过有限差分理论进行求解。进一步地,将理论计算结果与有限元模拟结果对... 为合理估算盾构隧道纵向地震响应,将隧道简化为Pasternak弹性地基上的Timoshenko梁,考虑轴力与刚度突变的影响,推导出纵向与横向地层位移作用下的微分控制方程,并通过有限差分理论进行求解。进一步地,将理论计算结果与有限元模拟结果对比,验证了理论方法的有效性和可靠性,并探讨了盾构隧道加强段与常规段的纵向刚度比、地基反力系数、残余轴力等关键参数对隧道纵向地震响应的影响规律。结果表明:盾构隧道刚度的提升能够有效提高隧道的抗震性能,但在刚度突变处附近,隧道刚度相对较小的区段(常规段或劣化段)在地震作用下可能发生较大的环间局部非连续变形(张开、错台);降低隧道纵向刚度比以及缩短加强段的长度,可以显著减少刚度突变对隧道纵向地震响应的不利影响。盾构隧道的环间局部变形与地基反力系数呈正相关,且局部变形随着地震波波长的增大先增后减;当地基反力系数较大时,且地震波波长在20~120 m范围内,隧道刚度突变处可能发生较大的张开和错台。隧道残余轴力能够在一定程度上提升盾构隧道抗震性能,且入射角和隧道刚度相对较小时,提升效果更为显著。 展开更多
关键词 盾构隧道 纵向地震响应 反应位移法 纵向刚度突变
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饱水软土中盾构隧道裂损演化统一相场模拟与韧性评价
8
作者 黄宏伟 王飞阳 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第3期456-466,共11页
受近邻工程突发扰动影响,饱水软土盾构隧道频现局部非稳定渗流,诱发接头压溃、管片开裂等不可逆的结构性非连续裂损,严重损害隧道结构的力学和耐久性能,威胁其运营安全和寿命。如何表征连续-非连续介质渗流的水力特性,以及如何描述流体... 受近邻工程突发扰动影响,饱水软土盾构隧道频现局部非稳定渗流,诱发接头压溃、管片开裂等不可逆的结构性非连续裂损,严重损害隧道结构的力学和耐久性能,威胁其运营安全和寿命。如何表征连续-非连续介质渗流的水力特性,以及如何描述流体、固体、非连续裂损耦合问题,成为精准预测隧道结构裂损风险及精准评价隧道结构韧性的关键。为此,基于相场理论,构建了统一断裂相场理论框架,提出了流-固-相多场耦合数值方法,精准追踪隧道结构裂损特征的演化,进而建立了基于裂损特征演化的隧道结构韧性评价模型。结合上海地铁18号线盾构隧道裂损实例开展研究,结果表明:局部非稳定渗流导致了隧道结构的力学失衡,诱发了接头压溃和管片开裂等局部裂损现象;随着裂损风险的演化,裂损截面处的内力出现了显著的重分布,这一过程伴随着能量的释放,使得隧道结构的韧性明显下降。研究成果为饱水软土盾构隧道裂损演化分析提供了可靠理论方法,为隧道结构的韧性评价和恢复提供科学依据。 展开更多
关键词 断裂相场理论 连续-非连续介质 盾构隧道 承压饱水软土 韧性模型
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考虑Hoek-Brown准则和孔压效应的盾构隧道掌子面支护力上限分析
9
作者 傅鹤林 曹桂乾 +2 位作者 任世玉 胡凯巽 赵一博 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期679-693,共15页
在盾构隧道开挖过程中,掌子面稳定性至关重要,准确分析盾构支护力可减少掌子面前方的塌方失稳风险。本文根据不同埋深条件下盾构隧道掌子面的完整型和截断型双对数螺旋线破坏模式,结合极限分析理论,考虑非线性Hoek-Brown破坏准则和孔压... 在盾构隧道开挖过程中,掌子面稳定性至关重要,准确分析盾构支护力可减少掌子面前方的塌方失稳风险。本文根据不同埋深条件下盾构隧道掌子面的完整型和截断型双对数螺旋线破坏模式,结合极限分析理论,考虑非线性Hoek-Brown破坏准则和孔压效应,推导出适用于富水破碎围岩隧道掌子面支护力的上限解。结合工程实例,探究不同埋深与隧道直径比(H/d)时掌子面的破坏特性,并分析非线性Hoek-Brown准则参数和孔隙水压对隧道掌子面稳定性的影响规律。研究结果表明:随着隧道埋深增加,掌子面的破坏形态逐步由截断型双对数螺旋线破坏模式转变为完整型双对数螺旋线破坏模式,H/d=2.0为2种破坏模式发生转变的临界值;支护力随非线性Hoek-Brown准则参数mi和G_(SI)的增大而减小,随孔隙水压力系数的增加近似呈线性增大;当隧道埋深较大时,孔隙水压对支护力的影响更加显著。研究成果可为富水破碎岩体中盾构机掘进的土仓压力设计和掌子面的稳定性评估提供参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 掌子面稳定性 双对数螺旋线破坏模式 非线性Hoek-Brown破坏准则 极限分析 孔隙水压
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邻近地下连续墙施工下盾构隧道韧性演化规律及评价方法
10
作者 栗晓龙 雷崇 +1 位作者 郑凯 刘斌 《城市轨道交通研究》 北大核心 2026年第3期8-13,共6页
[目的]目前,在邻近地下连续墙(以下简称“地连墙”)施工对既有地铁盾构隧道影响、隧道结构韧性等方面有一定的理论探索,但尚未开展关于邻近地连墙施工下地铁盾构隧道韧性演化规律的相关研究,有必要对此进行深入研究。[方法]阐述了盾构... [目的]目前,在邻近地下连续墙(以下简称“地连墙”)施工对既有地铁盾构隧道影响、隧道结构韧性等方面有一定的理论探索,但尚未开展关于邻近地连墙施工下地铁盾构隧道韧性演化规律的相关研究,有必要对此进行深入研究。[方法]阐述了盾构隧道韧性理论及邻近地连墙施工下盾构隧道韧性演化过程,分析了盾构隧道关键影响因素及韧性性能指标。建立了盾构隧道有限元计算模型,选取了9个工况,选取邻近地连墙施工引起盾构隧道最大水平位移、最大弯矩增加值为分析参数,进行了盾构隧道响应特征分析。揭示了邻近地连墙施工下盾构隧道韧性演化规律,并提出了盾构隧道韧性指标取值及韧性评价方法。[结果及结论]在地连墙施工过程中,隧道位移和内力特征值均呈现出先劣化、随后略有恢复的韧性演化规律。隧道韧性性能随隧道埋深增大而减小,随地连墙与既有盾构隧道的水平净距增大而增大。 展开更多
关键词 地铁 盾构隧道 地下连续墙施工 韧性演化 隧道韧性等级
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基于机器学习的盾构隧道掘进地表沉降预测与控制研究
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作者 李垂忝 林晓琼 +2 位作者 张季 许开成 陈梦成 《都市快轨交通》 北大核心 2026年第1期76-86,105,共12页
预测和控制盾构隧道掘进诱发的地表沉降,是地下空间开发的重要工程问题。随着人工智能技术的发展,机器学习算法在地表沉降预测与控制方面取得良好的应用效果。概述机器学习理论,围绕数据库搭建、数据预处理、模型选择与评估、基于沉降... 预测和控制盾构隧道掘进诱发的地表沉降,是地下空间开发的重要工程问题。随着人工智能技术的发展,机器学习算法在地表沉降预测与控制方面取得良好的应用效果。概述机器学习理论,围绕数据库搭建、数据预处理、模型选择与评估、基于沉降控制下的盾构施工参数优化这4个方面展开讨论,分析现有研究的不足之处。当前研究面临忽略地表构筑物荷载、交通流动及行人活动所带来的附加影响等问题,模型缺乏可解释性以及预测准确性与实用性之间的平衡。后续研究应聚焦于构建综合性测量与评估体系将地表建筑、交通及地面堆载的动态效应纳入沉降预测模型,同时加强模型的可解释性,推动实时监测数据与机器学习模型的动态更新,为盾构施工的安全控制提供更加科学的指导。 展开更多
关键词 城市轨道交通 盾构隧道 机器学习 沉降预测 沉降控制
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基于数字化管理技术的地铁盾构隧道结构健康度综合评价方法
12
作者 郑凯 刘学增 +3 位作者 吕延豪 蔡兴瑞 金微渊 丁爽 《城市轨道交通研究》 北大核心 2026年第1期42-48,共7页
[目的]随着地铁运营年限增长和里程扩展,隧道病害日益增多且存在耦合影响,现有评价方法难以全面反映结构健康状态。为提升运维决策的科学性,有必要建立标准化管理体系,实现病害信息的规范管理与综合评价,保障地铁隧道长期运营安全。[方... [目的]随着地铁运营年限增长和里程扩展,隧道病害日益增多且存在耦合影响,现有评价方法难以全面反映结构健康状态。为提升运维决策的科学性,有必要建立标准化管理体系,实现病害信息的规范管理与综合评价,保障地铁隧道长期运营安全。[方法]首先,从各省市盾构隧道病害统计成果出发,总结常见病害类型;从病害的伴生性出发,浅谈结构综合评价的必要性;从现有病害评价方法出发,得出评价对象单一、评价体系驳杂的缺点。然后,引入数据库概念,整理、规范、记录、管理各病害类型的所有检查信息。最后,设计结合单一病害结构健康度评价、数学模型法的盾构环结构健康度综合评价方法,并对实际案例进行评价。[结果及结论]管理对象病害类型具备代表性,病害信息记录完备且相互独立;可高效完成单一病害的结构健康度评价;结合数据库的数学模型法解决了数据获取困难、数据格式不标准的弊端,可实现高效综合评价的目的;可流程化综合评价指定区间所有盾构环结构健康状态。 展开更多
关键词 地铁盾构隧道 健康度 模糊综合评价 数字化管理技术 病害 数据库
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盾构隧道纵向裂缝扩展规律及力学性能研究
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作者 施国俊 杨雨冰 +1 位作者 刘超 卢明健 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第2期154-163,共10页
管片结构裂损是地铁盾构隧道的常见病害之一,其中纵向裂缝对隧道结构整体性能影响最大。基于ABAQUS平台建立三环管片结构模型,采用扩展有限元的数值计算方法研究不同位置、长度和深度的纵向裂缝参数和多裂缝工况对管片结构承载能力、横... 管片结构裂损是地铁盾构隧道的常见病害之一,其中纵向裂缝对隧道结构整体性能影响最大。基于ABAQUS平台建立三环管片结构模型,采用扩展有限元的数值计算方法研究不同位置、长度和深度的纵向裂缝参数和多裂缝工况对管片结构承载能力、横向变形性能的影响以及纵向裂缝的扩展规律。结果表明:当拱顶或拱腰的纵向裂缝长度达到1/3环宽及以上时,隧道结构极限承载能力均下降20%以上、横向椭圆度变形均增加50%以上,表明预设裂缝的存在会明显减弱盾构隧道力学性能;裂缝位置对结构极限承载能力及裂缝扩展规律的影响较小,对横向变形的影响略高于极限承载能力;不同裂缝长度工况下的结构极限承载能力和横向变形变化幅度低于10%,表明裂缝长度对力学性能的影响不显著;当裂缝深度从1/15管片厚度增大到1/3时,隧道结构极限承载能力下降20%以上,表明裂缝深度对管片结构性能的影响最为显著;当拱顶位置有两环或以上存在裂缝时,结构力学性能下降超过20%,各环裂缝扩展所需的荷载值下降超过30%,表明拱顶带裂缝环数对结构力学性能和裂缝扩展规律有显著影响。研究综合分析了各纵向裂缝参数并考虑了多裂缝情况,可为地铁隧道运营状态评估提供参考。 展开更多
关键词 地铁 盾构隧道 管片 纵向裂缝 数值模拟 裂缝扩展 力学性能
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注浆整治盾构隧道横向大变形下地层响应现场试验研究
14
作者 叶振威 张东明 +2 位作者 张晋彰 黄宏伟 邵华 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第1期78-87,共10页
微扰动注浆技术在整治盾构隧道的横向大变形方面已得到广泛应用,但针对注浆过程中周边地层力学响应的研究仍相对缺乏。依托上海地区某微扰动注浆整治盾构隧道横向变形的案例,在现场选取了一环管片衬砌作为测试环,于该测试环对应的注浆... 微扰动注浆技术在整治盾构隧道的横向大变形方面已得到广泛应用,但针对注浆过程中周边地层力学响应的研究仍相对缺乏。依托上海地区某微扰动注浆整治盾构隧道横向变形的案例,在现场选取了一环管片衬砌作为测试环,于该测试环对应的注浆孔两侧布设了压力传感器,监测其土压力及孔隙水压力的变化。据此分析了注浆过程中该注浆孔附近地层的附加土压力、超孔隙水压力及有效应力的变化规律,并进一步分析了后续3个邻近注浆孔在注浆过程中引起该测试位置地层的力学响应规律。在此基础上,结合注浆期间的附加土压力变化,修正了现有注浆效率计算式中的浆液分配系数,为定量表征注浆体于二维平面上的不确定性以及注浆参数工程实践设计提供了新思路。 展开更多
关键词 盾构隧道 微扰动注浆 横向收敛 土压力 现场实测
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接缝变形影响下地铁盾构隧道接缝渗漏概率分布特征分析
15
作者 朱彬彬 雷明锋 +3 位作者 答治华 石钰锋 姜涛 钟启凯 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第2期145-153,共9页
为准确掌握城市地铁盾构隧道管片接缝变形与渗漏水的影响关系,以某城市地铁区间隧道为工程背景,结合数理统计和数值分析的方法,研究接缝变形对地铁盾构隧道接缝渗漏概率分布以及防水性能的影响规律。首先,采用logistic回归模型对现场调... 为准确掌握城市地铁盾构隧道管片接缝变形与渗漏水的影响关系,以某城市地铁区间隧道为工程背景,结合数理统计和数值分析的方法,研究接缝变形对地铁盾构隧道接缝渗漏概率分布以及防水性能的影响规律。首先,采用logistic回归模型对现场调查所得接缝变形和接缝渗漏数据进行分析,揭示接缝变形影响下的接缝渗漏概率分布特征;其次,通过数值分析模型从密封防水机制层面分析不同接缝变形影响下密封垫防水性能的演化规律;最后,构建接触应力分布热图对不同接缝变形模式下的接缝防水性能进行定量评价,为地铁盾构隧道接缝渗漏预警提供关键变形控制指标。研究结果表明:接缝变形与接缝渗漏具有显著正比例相关关系,其中接缝张开量增加1倍引起接缝渗漏的概率比接缝错台增加1倍引起的概率高17.3%;接缝张开作为主控因素,其变形量的增加导致接缝防水性能线性减小,但在接缝张开较小时,接缝防水性能易受接缝错台量变化的影响出现明显波动;所构建的接触应力分布热图反映了上述变化规律,具体表现为一个接缝张开3~6 mm范围内受接缝错台变化影响的防水性能波动区,以本工程的设计水压值0.8 MPa为控制阈值,确定波谷区域对应的变形控制指标为接缝错台6~12 mm和18~24 mm。 展开更多
关键词 地铁 盾构隧道 接缝变形 接缝渗漏 概率分布特征 防水性能分析
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盾构隧道预制中隔墙底部节点拟静力足尺试验
16
作者 蒋浩梁 唐泽人 +3 位作者 刘鑫 章邦超 叶宇航 柳献 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2026年第1期90-102,共13页
为得到大直径盾构隧道预制中隔墙底部节点的骨架曲线,并进一步评估预制中隔墙在运营时承受设计荷载的状态,依托广花城际白云城市中心站至方石站(简称白方区间)工程,针对预制中隔墙底部节点的力学性能开展拟静力足尺试验。通过对现浇和... 为得到大直径盾构隧道预制中隔墙底部节点的骨架曲线,并进一步评估预制中隔墙在运营时承受设计荷载的状态,依托广花城际白云城市中心站至方石站(简称白方区间)工程,针对预制中隔墙底部节点的力学性能开展拟静力足尺试验。通过对现浇和预制中隔墙试件进行低周往复加载,得到预制中隔墙底部节点的力学性能。试验结果表明:1)中隔墙在屈服前主要发生弯曲开裂,裂缝从墙根向顶部逐渐发展。现浇中隔墙由于刚度高,最终发生剪切破坏;而预制中隔墙因未配置环向箍筋,在墙底形成X形斜裂缝并最终导致黏结破坏。2)现浇中隔墙与轨下结构的连接可靠,未发生开裂;而预制中隔墙与轨下结构的连接界面在屈服时出现拉脱现象,但连接界面在试件破坏时仍有较好的承载力。3)现浇和预制中隔墙试件在当前设计荷载下不会开裂,但建议在中隔墙下部设置环向箍筋,增强中隔墙承载力的同时避免墙根下部出现X形斜裂缝。4)现浇中隔墙试件的刚度和承载力均较高,但变形能力和耗能性能较差;而预制中隔墙试件的刚度和承载力略低于现浇中隔墙试件,但延性和耗能性能优异。 展开更多
关键词 盾构隧道 预制中隔墙 底部节点 拟静力足尺试验 刚度 承载力
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基于LiDAR技术的地铁盾构隧道限界检测方法及应用
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作者 裴瑛 王秋生 +3 位作者 李裴 贺鹏 王锋 李佳豪 《城市轨道交通研究》 北大核心 2026年第3期53-58,共6页
[目的]限界检测是贯穿地铁盾构隧道全寿命周期必不可少的环节,直接影响到地铁铺轨质量和线路安全运营。全站仪作为目前地铁盾构隧道限界的主要检测手段,存在监测点有限、检测效率偏低等不足,需要采用新的技术,进一步优化地铁盾构隧道限... [目的]限界检测是贯穿地铁盾构隧道全寿命周期必不可少的环节,直接影响到地铁铺轨质量和线路安全运营。全站仪作为目前地铁盾构隧道限界的主要检测手段,存在监测点有限、检测效率偏低等不足,需要采用新的技术,进一步优化地铁盾构隧道限界检测方法。[方法]阐述了地铁盾构隧道限界的既有检测方法,包括隧道中轴线切向量提取法、隧道断面提取法、断面点云拟合法、断面侵限判定法等。提出了一种基于LiDAR技术的地铁盾构隧道限界检测方法,并开发了一套专用于点云数据后处理的软件程序,以简化限界检测工作。将该方法应用于北京地铁某盾构隧道现场,并将软件检测数据与现场全站仪实测数据进行了对比。[结果及结论]所提的限界检测方法可高效、准确地检测隧道断面限界信息,计算精度满足工程应用。开发的地铁隧道限界检测软件能够实现隧道断面的限界检测并自动计算侵限值。软件检测结果与全站仪测量结果的变化趋势基本吻合,二者的误差可以控制在8 mm内。 展开更多
关键词 地铁 盾构隧道 限界检测 LiDAR技术 点云数据
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变异地层中注浆恢复盾构隧道横向变形的参数化分析
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作者 叶振威 张东明 +1 位作者 张晋彰 邵华 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2026年第2期163-173,共11页
依托某注浆恢复大变形地铁盾构隧道的实际案例,建立确定性的有限差分模型。基于确定性分析模型,建立考虑地层参数空间变异性的随机有限差分模型,分析注浆距离、注浆体高度、注浆量3个关键注浆参数变化对隧道结构受力变形响应的影响。结... 依托某注浆恢复大变形地铁盾构隧道的实际案例,建立确定性的有限差分模型。基于确定性分析模型,建立考虑地层参数空间变异性的随机有限差分模型,分析注浆距离、注浆体高度、注浆量3个关键注浆参数变化对隧道结构受力变形响应的影响。结果表明:注浆距离、注浆体高度以及注浆量变化引起的最大弯矩变化量的变异性明显大于水平收敛恢复量的变异性;随着注浆距离的减小、注浆体高度的增大以及注浆量的增大,隧道的最大弯矩变化量随着水平收敛恢复量的增长趋势可近似为对数函数;最大弯矩变化量对注浆距离的变化最为敏感,对注浆体高度变化的敏感程度相对较小;注浆参数影响了隧道水平收敛及对应位置弯矩变化之间相互关系的整体强弱,而地层空间变异性则对其注浆效果的稳定性起主导作用。 展开更多
关键词 盾构隧道 微扰动注浆 参数分析 数值模拟 随机场
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严重扰动作用下盾构隧道纵向结构的韧性评价及应用研究
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作者 庞玉玲 秦鹏飞 +1 位作者 管宗甫 詹金武 《都市快轨交通》 北大核心 2026年第1期106-117,共12页
针对盾构隧道结构韧性评价不完善的问题,以盾构隧道结构的纵向相对差异沉降作为性能指标,将差异沉降的残余性能与正常性能的比值定义为韧性指标,提出一种严重扰动作用下盾构隧道结构的新型韧性评价模型。以上海市域线机场联络线新建盾... 针对盾构隧道结构韧性评价不完善的问题,以盾构隧道结构的纵向相对差异沉降作为性能指标,将差异沉降的残余性能与正常性能的比值定义为韧性指标,提出一种严重扰动作用下盾构隧道结构的新型韧性评价模型。以上海市域线机场联络线新建盾构隧道下穿地铁15号线既有隧道的实际工程为背景,通过分析隧道变形随掘进距离和施工进度的变化规律,获得破坏阶段和恢复阶段内结构性能衰减特征,最后应用该模型对既有地铁隧道结构的韧性进行评价。结果表明:在新建隧道下穿施工后的前38 d内,既有隧道产生32.3%的性能损失;在注浆加固完成后,既有隧道的性能由0.677提升至0.868,其恢复量约占下穿期间性能损失的59.1%。隧道结构韧性指标的计算结果为0.764,说明案例中既有地铁隧道具备较高的韧性水平;此外,通过讨论隧道结构纵向沉降的其他性能指标,验证所提性能指标的合理性与适用性。 展开更多
关键词 城市轨道交通 盾构隧道 严重扰动 韧性评价 纵向沉降 性能指标
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城际铁路盾构隧道管片错台结构光双目视觉检测技术
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作者 陈乾 王长丹 王景龙 《城市轨道交通研究》 北大核心 2026年第2期1-6,共6页
[目的]针对城际铁路盾构隧道中常见的管片错台病害问题,亟须一种兼具高精度、轻量化与低成本的自动化检测方法,以提升检测效率和准确性。[方法]采用结构光双目视觉照相机获取管片环缝区域的高密度点云数据,并通过滤波、校正与降采样等... [目的]针对城际铁路盾构隧道中常见的管片错台病害问题,亟须一种兼具高精度、轻量化与低成本的自动化检测方法,以提升检测效率和准确性。[方法]采用结构光双目视觉照相机获取管片环缝区域的高密度点云数据,并通过滤波、校正与降采样等方法进行预处理。针对环缝检测问题,将点云转换为灰度强度图,结合Canny边缘检测与形态学处理提取初始边缘,利用霍夫变换法检测直线,并引入融合方向与距离信息的双阈值聚类算法,实现环缝线条的精确识别。在错台量检测方面,基于区域生长与KD(K维)树优化策略,自动标注目标测量区域;通过交互式错台提取方法与人工测量结果对比,验证设备的可行性与准确性。提出基于局部高程差的分区平面拟合法与全局二次曲面拟合法两种错台量提取方法。构建SIFT(尺度不变特征变换)特征点提取与RANSAC(随机采样一致性)鲁棒配准融合的图像拼接框架,实现错台管片图像的无缝融合与全景拼接展示。[结果及结论]粤港澳大湾区城际铁路盾构隧道试验结果表明,采用结构光双目视觉照相机可实现错台量±0.2 mm级精度检测,为城际铁路盾构隧道全生命周期监测提供了新技术路径。 展开更多
关键词 城际铁路 盾构隧道 管片错台 结构光双目视觉
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