基于上浮力正态分布的盾构管片上浮变形半解析方法研究 被引量：2

1

作者 刘维正 师嘉文 +2 位作者 谭际鸣 董军 豆小天 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1039-1052,共14页

针对盾构管片上浮计算中上浮力变化的假设形式与实际存在差异,导致上浮量计算不准确,从而引发管片错台、渗水等工程问题,建立三维管片上浮数值模型,基于数值模拟结果与已有试验结果,提出一种符合实际的上浮力正态分布函数,并将上浮力作... 针对盾构管片上浮计算中上浮力变化的假设形式与实际存在差异,导致上浮量计算不准确,从而引发管片错台、渗水等工程问题,建立三维管片上浮数值模型,基于数值模拟结果与已有试验结果,提出一种符合实际的上浮力正态分布函数,并将上浮力作用范围视为置信水平为99.7%的置信区间。假设盾构隧道为置于Pasternak地基上的Euler-Bernoulli梁,考虑土体剪切变形,建立基于上浮力正态分布的管片上浮变形半解析方法,将解析结果与实测结果及已有方法计算结果进行对比,验证本文方法的适用性,并采用该方法分析地层参数、浆液参数对管片上浮及内力的影响。研究结果表明:在单次注浆作用下,瞬时上浮量先增大后减小,最大值出现在距盾尾21m处,弯矩最大值出现在盾尾处;剪力先增大后减小,在距盾尾9m处达到最大;在持续注浆作用下,累计上浮量、弯矩及剪力不断增大,距盾尾54m处上浮量达到最大值并趋于稳定,弯矩与剪力分别在距盾尾36m、54m处达到最大值;管片上浮量随埋深h、地层等效弹性模量Es增大而减小,随浆液初凝时间t延长呈非线性增大,随注浆压力P的变化呈线性变化;增大h与Es、减小P与t能有效减小管片上浮量、上浮范围及内力;距离盾尾36m至54m为管片最易发生错台区域,Es、t增大会使错台区域首端更接近盾尾。研究成果可为盾构隧道施工参数选取及管片上浮预测与控制提供理论依据。 展开更多

关键词 正态分布 上浮力 盾构隧道 管片上浮 半解析解

在线阅读 下载PDF 职称材料

管片上浮模型试验平台研制 被引量：1

2

作者 王海涛 王悦 孙九春 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期132-138,共7页

为深入探究盾构施工中管片上浮的关键因素,特别是浆液性质对管片上浮的影响规律,设计管片上浮荷载感知测量结构,自主研发具有可视化特性的管片上浮模型试验平台。通过数值分析和注水测试,验证该试验平台结构的安全性和功能的可实施性,... 为深入探究盾构施工中管片上浮的关键因素,特别是浆液性质对管片上浮的影响规律,设计管片上浮荷载感知测量结构,自主研发具有可视化特性的管片上浮模型试验平台。通过数值分析和注水测试,验证该试验平台结构的安全性和功能的可实施性,得到管片受浮力大小的系统测量误差。试验结果表明:1)注浆过程中管片受上浮荷载的变化与注浆体积呈线性关系,R^(2)值均大于93%,管片平均上浮荷载线性变化率是理论上浮荷载线性变化率的62.6%,与理论计算值相差28.79N/cm。2)浮动密封内油脂对管片上浮存在抑制作用,产生的阻力约为理论上浮荷载的41.1%,实际上浮荷载与理论上浮荷载最大误差约2.1%,能够较为准确地模拟管片上浮的受力情况。3)截面荷载增长率随注浆体积的变化呈现出先减小后增大的趋势,管片的横向位移约束对管片受倾覆荷载产生的姿态偏移具有较好的控制效果。 展开更多

关键词 盾构施工 管片上浮 模型试验平台 注浆 上浮荷载

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于数据增强的盾构隧道管片上浮智能预测模型

3

作者 汪洋 王义盛 +2 位作者 蔡琦 刘朝辉 王赶 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第22期9568-9577,共10页

针对盾构工程中管片上浮预测的需求与深度学习模型训练数据不足的难题,结合盾构机掘进机制与管片上浮过程提出了一套盾构管片上浮预测模型;利用数值模拟软件模拟盾构管片上浮过程,将海量数值模拟数据与工程现场数据同时用于深度学习训练... 针对盾构工程中管片上浮预测的需求与深度学习模型训练数据不足的难题,结合盾构机掘进机制与管片上浮过程提出了一套盾构管片上浮预测模型;利用数值模拟软件模拟盾构管片上浮过程,将海量数值模拟数据与工程现场数据同时用于深度学习训练,实现针对管片上浮预测模型的数据增强。其中预测模型由管片上浮预测模型和两个辅助模型组成,考虑了主动控制和被动响应参数的相互作用。最后基于北京东六环入地改造工程盾构段展开典型事例研究。研究结果表明,模型预测精度控制在4 mm以内,满足工程需求;盾尾注浆参数对模型性能的影响最大,其次是掘进参数,而盾构姿态参数的影响最小;基于数值模拟数据的管片上浮训练数据能提升预测模型的预测精度30%,证明了该数据增强方法的有效性,本文提出的基于数值模拟数据的数据增强方法,为类似深度学习模型的训练与优化提供了新的思路。 展开更多

关键词 盾构隧道 管片上浮 人工智能 数据增强

在线阅读 下载PDF 职称材料

软土地层盾构隧道管片上浮影响因素有限元分析 被引量：3

4

作者 张宝成 贺文喆 +3 位作者 关伟 罗治斌 黄明利 吴啸宇 《都市快轨交通》 北大核心 2024年第6期64-70,共7页

为了研究掘进速度和浆液凝胶时间对盾构隧道管片上浮的影响,依托苏州地铁5号线通园路站-星港街站盾构区间,采用Winkler弹性地基梁建立盾构管片三维有限元荷载结构模型,考虑同步注浆和二次补浆对管片产生的动(静)上浮力,分析掘进速度和... 为了研究掘进速度和浆液凝胶时间对盾构隧道管片上浮的影响,依托苏州地铁5号线通园路站-星港街站盾构区间,采用Winkler弹性地基梁建立盾构管片三维有限元荷载结构模型,考虑同步注浆和二次补浆对管片产生的动(静)上浮力,分析掘进速度和注浆凝胶时间对管片上浮和错台的影响。研究结果表明:管片上浮和错台随着盾构掘进速度的增加而增大,上浮主要出现在浆液未凝固段管片底部,错台主要出现在浆液未凝固段与盾尾段和浆液凝固段的交界处,为避免管片上浮量和错台量超过规范要求,盾构掘进速度不能超过10环/d;随着浆液凝胶时间的延长,管片上浮量和错台量逐渐增大,选用速凝早强的双液浆进行背后注浆有利于控制盾构隧道上浮。 展开更多

关键词 城市轨道交通 软土地层 盾构隧道 管片上浮 掘进速度 凝胶时间 数值分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

软土地区浅埋大直径盾构隧道管片上浮规律及预测:以上海机场联络线工程为例 被引量：9

5

作者 高俊华 杨光 +3 位作者 赵森森 黄忠凯 张吾渝 张冬梅 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第11期4759-4768,共10页

为探究软土地区浅埋大直径盾构隧道管片上浮规律及其影响因素,依托上海机场联络线浅埋大直径盾构隧道工程案例,基于实测数据分析了盾构姿态变化对管片上浮的影响,揭示了管片上浮量与施工参数之间的相关关系,提出了考虑多因素的管片上浮... 为探究软土地区浅埋大直径盾构隧道管片上浮规律及其影响因素,依托上海机场联络线浅埋大直径盾构隧道工程案例,基于实测数据分析了盾构姿态变化对管片上浮的影响,揭示了管片上浮量与施工参数之间的相关关系,提出了考虑多因素的管片上浮非线性预测方法。研究结果表明,管片上浮主要可分为脱出盾尾前初始偏差及变形、快速上浮(盾尾5环)、缓慢上浮(盾尾5~15环)和沉降等4个阶段;盾构姿态、管片姿态与超挖是影响管片上浮特性的重要因素;管片上浮量与平均推力、盾构仰角、平均推进速度呈正相关,与上下盾尾间隙差呈负相关,采用多元非线性拟合方式可以综合考虑多因素较好地预测管片上浮量。本文相关研究可为大直径盾构隧道施工过程中上浮预测与控制提供参考。 展开更多

关键词 管片上浮 盾构姿态 监测分析 相关性分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于LightGBM-Informer的盾构隧道管片上浮长时间序列预测模型 被引量：5

6

作者 真嘉捷 赖丰文 +2 位作者 黄明 李爽 许凯 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3791-3801,共11页

基于机器学习预测施工期盾构刀盘前方管片上浮值,有助于及时调整盾构控制参数以缓解管片上浮病害。然而,已有模型在长时间序列预测问题上的性能不佳,难以精确预测盾构刀盘前方多环管片上浮值。通过考虑盾构控制、姿态参数及地层信息的影... 基于机器学习预测施工期盾构刀盘前方管片上浮值,有助于及时调整盾构控制参数以缓解管片上浮病害。然而,已有模型在长时间序列预测问题上的性能不佳,难以精确预测盾构刀盘前方多环管片上浮值。通过考虑盾构控制、姿态参数及地层信息的影响,结合Boruta算法,确定模型输入特征;利用小波变换滤波器、完备自适应噪声集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)方法消除时间序列数据噪声,构建了一种基于LightBGM-Informer的盾构隧道施工期管片上浮预测模型。通过南京和厦门地区某地铁盾构隧道监测数据,验证了所提模型的准确性和适用性。结果表明,所提模型预测精度较循环神经网络(recurrent neural network,RNN)、长短时记忆网络(long short-term memory,LSTM)、门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)、Transformer等模型有所提升,且在地质条件不同的数据集上具有良好的泛化性;随着预测序列长度的增加,该模型的性能优势更突出,可准确预测盾构刀盘前方1~2环未施工管片的上浮值。基于沙普利加和解释(Shapley additive explanations,SHAP)方法的特征重要性分析指出,土舱压力及盾头、盾尾垂直位移对管片上浮影响显著。所提模型可为复杂环境下富水地层盾构隧道管片施工智能化控制提供理论指导。 展开更多

关键词 盾构隧道 管片上浮 长时间序列预测问题 Informer模型 SHAP方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

泥质粉砂岩地层盾构隧道管片上浮影响因素 被引量：2

7

作者 夏明 张慧鹏 +2 位作者 张志强 曾云嵘 徐腾飞 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第7期120-126,共7页

[目的]盾构隧道穿越富水泥质粉砂岩地层时会出现多环管片整体上浮的现象,导致管片出现破损、错台、姿态超限等质量缺陷。为保证盾构隧道成型质量,需对管片上浮影响因素进行研究。[方法]基于盾构隧道纵向刚度折减理论和管片施工阶段受力... [目的]盾构隧道穿越富水泥质粉砂岩地层时会出现多环管片整体上浮的现象,导致管片出现破损、错台、姿态超限等质量缺陷。为保证盾构隧道成型质量,需对管片上浮影响因素进行研究。[方法]基于盾构隧道纵向刚度折减理论和管片施工阶段受力特点,建立管片施工期纵向整体上浮有限元分析模型,研究管片衬砌结构纵向刚度及动、静浮力因素对盾构隧道长距离、大范围上浮挠曲变形的影响规律。[结果及结论]管片上浮影响因素主要包括静浮力因素、动浮力因素和姿态控制因素。管片最大上浮量发生在脱离盾尾第5环—第8环处。纵向刚度越小,最大上浮位置越靠近盾尾;纵向刚度越大,隧道越呈现长范围整体抬起现象。当水头高度位于管片顶部以上时,管片上浮量不随静水头高度而改变,且静水浮力造成的管片上浮量不超过30%。管片环最大上浮位置不随注浆压力的改变而改变,注浆压力仅影响管片最大上浮量,且最大上浮量与注浆压力线性相关。 展开更多

关键词 城市轨道交通 盾构隧道 泥质粉砂岩地层 管片上浮量

在线阅读 下载PDF 职称材料

粉质黏土中大直径泥水盾构隧道管片上浮及错台现场测试分析 被引量：20

8

作者 李明宇 余刘成 +4 位作者 陈健 靳军伟 历朋林 李春林 田应飞 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1705-1715,共11页

与一般城市地铁隧道相比,大直径盾构隧道管片面临的上浮问题愈加突出。为研究大直径盾构隧道施工期管片上浮及错台发展规律及其影响因素,依托济南黄河隧道工程,对管片上浮、错台及收敛变形进行监测研究。基于监测结果及施工参数,分析管... 与一般城市地铁隧道相比,大直径盾构隧道管片面临的上浮问题愈加突出。为研究大直径盾构隧道施工期管片上浮及错台发展规律及其影响因素,依托济南黄河隧道工程,对管片上浮、错台及收敛变形进行监测研究。基于监测结果及施工参数,分析管片上浮和错台发展规律,横、纵向上浮分布特征及管片收敛变形规律,并对上浮与错台、施工参数进行相关性分析。在此基础上,指出管片上浮及错台的关键控制区域并提出控制措施。研究结果表明:大直径泥水盾构在以粉质黏土为主的地层中掘进时,管片上浮过程可分为初始变形(拱底上浮占比35%)、快速上浮(拱底上浮占比40%)、平缓上浮(拱底上浮占比30%)和缓慢沉降(拱底沉降占比5%)4个阶段。管片从拱顶到拱底上浮量线性递增,上浮量占比及竖向收敛变形在纵向上呈指数型发展,且上浮受掘进速度、上部盾尾间隙影响较大。管片距盾尾0.5D内收敛变形速率较大,距盾尾1.6D时收敛变形趋于稳定。管片错台与上浮线性相关,且错台发展过程可分为:快速减小(环缝距盾尾-2~1 m)、增长(环缝距盾尾1~14 m)和稳定3个阶段。盾尾后方1~4环为管片上浮和错台的最佳控制区域。研究成果对于大直径盾构隧道上浮和错台导致的隧道管片受力研究及现场保护具有参考价值。 展开更多

关键词 隧道工程 大直径 现场测试 盾构隧道 管片上浮 管片错台

在线阅读 下载PDF 职称材料

盾构管片上浮量理论计算模型及上浮控制措施研究 被引量：21

9

作者 杨志勇 杨星 +3 位作者 张长旺 孙正阳 江玉生 邵小康 《矿业科学学报》 CSCD 2021年第5期591-597,605,共8页

盾构管片上浮会导致管片错台、破损,降低隧道的整体结构强度、防水性能及使用寿命。在建立管片受力模型的基础上,通过分析管片的受力状态建立了管片上浮的理论计算模型。以北京地铁新机场线3号风井至草桥站盾构区间为背景,对该区间管片... 盾构管片上浮会导致管片错台、破损,降低隧道的整体结构强度、防水性能及使用寿命。在建立管片受力模型的基础上,通过分析管片的受力状态建立了管片上浮的理论计算模型。以北京地铁新机场线3号风井至草桥站盾构区间为背景,对该区间管片异常上浮的原因进行了分析,通过改良同步注浆浆液性能有效地控制了管片的上浮量,并对改进前后的浆液特性进行了试验,最后基于浆液试验结果和理论计算模型对管片上浮量进行了计算。研究结果表明:管片上浮量的理论计算结果与实测值较为吻合,本文的理论计算模型具有较好的准确性;管片在脱出盾尾后的短时间内会大量上浮,缩短浆液初凝时间、提高其早期强度是控制管片上浮的有效措施。 展开更多

关键词 盾构 管片上浮 理论计算 浆液性质 控制措施

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于XGBoost算法的大直径穿黄隧道施工期管片上浮研究 被引量：3

10

作者 陈健 靳军伟 +3 位作者 李新潮 杨公标 李明宇 靳倩倩 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第S01期72-80,共9页

为解决大直径盾构隧道面临的施工期盾尾管片上浮问题。针对济南黄河隧道项目,提出了基于XGBoost算法的大直径泥水平衡盾构隧道施工期管片上浮计算框架。通过采用主成分分析法将地层参数降维,采用R-relief F算法对管片上浮的影响因素进... 为解决大直径盾构隧道面临的施工期盾尾管片上浮问题。针对济南黄河隧道项目,提出了基于XGBoost算法的大直径泥水平衡盾构隧道施工期管片上浮计算框架。通过采用主成分分析法将地层参数降维,采用R-relief F算法对管片上浮的影响因素进行特征提取及数据预处理工作,从而建立用于管片上浮分析的数据集。进而使用XGBoost算法对大直径隧道管片上浮进行计算,并与随机森林算法预测结果进行了对比。结果表明本文所采用的计算框架得到的结果能较好地反映隧道管片施工期的上浮特征,同时发现XGBoost算法对于管片上浮过程的预测效果比随机森林更好。研究成果对于大直径隧道施工过程中的管片变形预测及控制有较好的指导意义。 展开更多

关键词 大直径隧道 盾构施工 管片上浮 机器学习 XGBoost算法 预测分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于理想点法的盾构隧道管片上浮致伤诊断 被引量：6

11

作者 黄仁东 金浩 蒙水儒 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期48-54,共7页

为定量化评估盾构隧道施工过程中管片上浮给隧道造成的损伤,作者提出将常见的损伤分为管片间变形、管片裂缝、管片表面剥落、沉降、渗漏水、断面整体变形、螺栓受到过大剪力以及管片受到过大水土压力等8大类。采用相关系数法选取15个底... 为定量化评估盾构隧道施工过程中管片上浮给隧道造成的损伤,作者提出将常见的损伤分为管片间变形、管片裂缝、管片表面剥落、沉降、渗漏水、断面整体变形、螺栓受到过大剪力以及管片受到过大水土压力等8大类。采用相关系数法选取15个底层指标,建立管片上浮致伤诊断指标体系。通过模糊变换对全部底层指标进行量纲一化处理,结合提出的融合赋权方法,构建管片上浮致伤诊断模型。最后,基于理想点法对中国湖南某盾构隧道管片上浮致伤情况进行诊断研究。结果表明,模型能有效评估管片上浮对隧道造成的损伤,诊断结果与工程实际情况及专家论证结果基本相符。 展开更多

关键词 盾构隧道 管片上浮 融合权重 致伤诊断 理想点法

在线阅读 下载PDF 职称材料

岩溶-侵蚀地质下隧道管片上浮影响因素研究 被引量：4

12

作者 刘敦文 周唱晓 +1 位作者 钟爱军 王立新 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2055-2061,共7页

为了及时排除过江隧道盾构掘进时管片上浮的安全隐患,保证隧道施工安全和质量。基于衡阳合江套湘江隧道管片施工实例,考虑过江隧道施工区岩溶-侵蚀耦合作用下的特殊地形,并结合现有隧道施工时影响管片上浮的重要指标,提出一种基于云模... 为了及时排除过江隧道盾构掘进时管片上浮的安全隐患,保证隧道施工安全和质量。基于衡阳合江套湘江隧道管片施工实例,考虑过江隧道施工区岩溶-侵蚀耦合作用下的特殊地形,并结合现有隧道施工时影响管片上浮的重要指标,提出一种基于云模型理论的盾构隧道安全评价方法;建立一套影响盾构隧道管片上浮的评价指标体系,并通过云模型算法得出综合评价数字特征并生成云滴图。计算结果表明:基于云模型的安全评价方法能量化管片施工的定性评价标准;采用云模型的评价方法能降低评价标准的主观性,在现有规范的基础上,能为隧道施工过程解决管片上浮提供一定的对策和参考。 展开更多

关键词 管片上浮 云模型 盾构施工 岩溶.侵蚀地质

在线阅读 下载PDF 职称材料

盾构隧道管片上浮的机制研究 被引量：33

13

作者 张君 赵林 +2 位作者 周佳媚 刘欢 张迁 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第10期88-93,共6页

盾构法施工时难以避免地会对隧道周围地层造成扰动,引起地表位移,对盾尾间隙的充填可以有效地控制盾尾地表沉降。但在盾构掘进、盾尾间隙注浆施工中,隧道管片局部或整体上浮现象也时有发生。对管片结构在施工过程中受力状态进行分析,将... 盾构法施工时难以避免地会对隧道周围地层造成扰动,引起地表位移,对盾尾间隙的充填可以有效地控制盾尾地表沉降。但在盾构掘进、盾尾间隙注浆施工中,隧道管片局部或整体上浮现象也时有发生。对管片结构在施工过程中受力状态进行分析,将管片的上浮归为四大类,即管片封闭成环的上浮、盾构掘进顶推时的上浮、脱出盾尾后管片的上浮、浆液初凝后管片的上浮。并提出管片脱出盾尾后至浆液初凝前的上浮计算方法,此外针对盾构施工期间管片的上浮,提出了管片上浮的控制措施。研究成果可为盾构隧道管片抗浮设计及施工提供一定的技术依据。 展开更多

关键词 盾构隧道 管片上浮 力学分析 控制措施

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于等效梁模型的盾构隧道施工期管片上浮影响因素权重分析 被引量：20

14

作者 黄钟晖 舒瑶 +2 位作者 季昌 乔书光 由效铭 《隧道建设》 北大核心 2016年第11期1295-1301,共7页

为厘清盾构隧道施工期影响管片上浮各因素的权重大小,在明确管片上浮影响因素的基础上,基于盾构隧道纵向等效梁模型,以等效刚度的欧拉梁模拟盾构隧道衬砌环,以土体与浆液体等价弹簧来模拟土体与隧道之间的相互作用,编制有限元程序对模... 为厘清盾构隧道施工期影响管片上浮各因素的权重大小,在明确管片上浮影响因素的基础上,基于盾构隧道纵向等效梁模型,以等效刚度的欧拉梁模拟盾构隧道衬砌环,以土体与浆液体等价弹簧来模拟土体与隧道之间的相互作用,编制有限元程序对模型进行求解,并以南宁某地铁盾构隧道施工期管片上浮实测数据来验证计算模型的合理性。采用敏感性分析法计算出各主要影响因素的权重排序,由大到小依次为浆液未凝固区长度、浆液压力、地层变形模量、隧道纵向刚度有效率和总推力竖向分力等,分析各因素的作用机制,并提出针对性的控制措施,以指导工程实践。 展开更多

关键词 盾构隧道 管片上浮 等效梁模型 权重分析 敏感性分析法

在线阅读 下载PDF 职称材料

浅覆大直径越江盾构隧道施工阶段管片上浮分析及控制措施研究 被引量：19

15

作者 曾学艺 梁禹 +1 位作者 李科 阳军生 《铁道建筑》 北大核心 2017年第5期71-75,共5页

大直径越江跨海盾构隧道修建过程中,普遍会发生上浮现象,且往往伴随着管片破损、错台,直接影响隧道施工安全。本文依托长沙南湖路湘江隧道工程,结合现场施工情况和监测数据,对浅覆大直径盾构隧道施工阶段管片上浮原因进行了分析。基于... 大直径越江跨海盾构隧道修建过程中,普遍会发生上浮现象,且往往伴随着管片破损、错台,直接影响隧道施工安全。本文依托长沙南湖路湘江隧道工程,结合现场施工情况和监测数据,对浅覆大直径盾构隧道施工阶段管片上浮原因进行了分析。基于监测结果,从改善上覆土特性、同步注浆优化、控制掘进参数、管片上浮处理等方面提出了有针对性的上浮控制措施,并在后续盾构掘进施工过程中得到了成功运用,有效控制了管片上浮的发生。 展开更多

关键词 水底隧道 盾构施工 管片上浮 控制措施 现场监测 浅覆土

在线阅读 下载PDF 职称材料

大直径泥水盾构隧道浆液初凝后管片上浮规律研究 被引量：8

16

作者 袁威 刘陕南 +3 位作者 汪磊 肖晓春 李磊 闫秋实 《混凝土》 CAS 北大核心 2020年第1期131-135,共5页

为了研究大直径泥水盾构隧道管片的上浮变化规律,对管片结构在施工过程中的受力进行分析,将管片的上浮分为浆液初凝前的急剧上浮和初凝后的缓慢上浮两个阶段,并引入地基沉降的弹性力学公式,在考虑地层应力、千斤顶反力、环间摩阻、螺栓... 为了研究大直径泥水盾构隧道管片的上浮变化规律,对管片结构在施工过程中的受力进行分析,将管片的上浮分为浆液初凝前的急剧上浮和初凝后的缓慢上浮两个阶段,并引入地基沉降的弹性力学公式,在考虑地层应力、千斤顶反力、环间摩阻、螺栓抗剪力以及管片浆液自重因素下,建立了浆液初凝后管片上浮量计算模型。然后以上海地区正在修建的北横通道西线盾构隧道工程为背景,分析管片上浮量实时监测数据,找出管片上浮量的发展规律,确定浆液初凝后管片上浮量在整体上浮量中所占比例。并采用该比例根据实测上浮量求得浆液初凝后上浮量,与理论模型计算结果相比,二者较为接近,验证了浆液初凝后管片上浮量计算模型的合理性。 展开更多

关键词 大直径盾构隧道 管片上浮规律 上浮量计算 浆液初凝

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于云模型与D-S证据理论的盾构施工隧道管片上浮风险评价 被引量：18

17

作者 汤扬屹 吴贤国 +4 位作者 陈虹宇 陶妍艳 王虎 曾铁梅 张立茂 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第12期2011-2019,共9页

为定量评价分析盾构隧道管片的上浮风险并进行针对性的风险管控,以武汉地铁8号线黄浦路站徐家棚站盾构区间段为背景,构建隧道管片上浮风险评价指标体系和评价标准,建立基于云模型与D-S证据理论的盾构施工隧道管片上浮风险评价模型。依... 为定量评价分析盾构隧道管片的上浮风险并进行针对性的风险管控,以武汉地铁8号线黄浦路站徐家棚站盾构区间段为背景,构建隧道管片上浮风险评价指标体系和评价标准,建立基于云模型与D-S证据理论的盾构施工隧道管片上浮风险评价模型。依据工程施工实测数据,对监测区段的上浮风险等级隶属度进行计算,经归一化形成证据并进行D-S证据融合;基于条件化线性组合规则,将历史证据与当前时刻证据进行证据更新,得出当前时刻该监测区间上浮风险的安全风险等级为较安全状态,最后针对安全等级不高的材料因素给出相应的处理措施,为施工阶段隧道管片上浮风险评价与管理提供一种新的思路和方法。 展开更多

关键词 盾构施工隧道 管片上浮风险评价 云模型 D-S证据理论 证据融合与更新

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于地基回弹因素的盾构隧道管片上浮预测 被引量：15

18

作者 吕乾乾 周建军 +2 位作者 杨振兴 王利明 刘景锦 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2017年第A02期87-93,共7页

针对软弱地层盾构隧道管片脱出盾尾后出现的上浮问题,分析盾构施工过程中管片上浮的诱因,得出软弱地层中管片的上浮主要是地层应力重分布产生的地基回弹力引起的。在此基础上建立隧道开挖动态模型,分析隧道上浮量变化规律以及地层特性... 针对软弱地层盾构隧道管片脱出盾尾后出现的上浮问题,分析盾构施工过程中管片上浮的诱因,得出软弱地层中管片的上浮主要是地层应力重分布产生的地基回弹力引起的。在此基础上建立隧道开挖动态模型,分析隧道上浮量变化规律以及地层特性对管片上浮量的影响规律,得出地层弹性模量和管片上浮量呈一定的指数关系,且弹性模量对管片上浮量的影响远大于地层黏聚力和内摩擦角。通过力平衡理论计算盾构开挖引起的地层回弹力、管片上浮量以及隧道上浮影响的地层高度范围,并通过对珠江狮子洋工程管片上浮量的计算与实测对比,证明该公式的合理性,为盾构隧道工程中考虑地基抗力引起的管片上浮量预测提供一种新的方法。 展开更多

关键词 管片上浮 软弱地层 弹性模量 黏聚力 内摩擦角

在线阅读 下载PDF 职称材料

大直径盾构盾尾管片上浮影响的现场试验研究 被引量：5

19

作者 贺小宾 马帅 +3 位作者 陈健 李明宇 余刘成 郝军 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第S02期136-143,共8页

为探究高水压粉质黏土地层中大直径盾构管片上浮规律及其与施工参数的相关性,通过室内浆液配比试验与浆液性能测试,结合济南黄河隧道工程现场试验,研究不同配比浆液与关键施工参数对管片上浮的影响。研究结果表明:1)水泥、粉煤灰、减水... 为探究高水压粉质黏土地层中大直径盾构管片上浮规律及其与施工参数的相关性,通过室内浆液配比试验与浆液性能测试,结合济南黄河隧道工程现场试验,研究不同配比浆液与关键施工参数对管片上浮的影响。研究结果表明:1)水泥、粉煤灰、减水剂掺量增加能导致浆液凝结时间缩短,有利于减小管片上浮,泌水率、流动度和稠度下降,对管片上浮控制不利;2)大直径盾构隧道管片上浮规律近似成抛物线,管片在开始同步注浆的10 h内快速上浮,随后迅速减缓,在25~30 h后趋于稳定;3)由于管片上浮受多种因素耦合影响,因此仅调整浆液配比不一定能有效控制管片上浮量,建议同步减小出进浆量差和刀盘接触压力,保持刀盘转矩,减小上下断面千斤顶推力压力差和同步注浆压力差,并适当延长临时停机时间、掘进和管片拼装时间,降低掘进速度。 展开更多

关键词 隧道工程 大直径 盾构隧道 管片上浮 同步注浆 现场试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑注浆压力的泥岩地层管片上浮特性与控制 被引量：8

20

作者 贾少东 马杲宇 +3 位作者 王士民 黄兴 姚超凡 何政树 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第2期72-78,共7页

盾构隧道穿越富水泥岩地层时,受盾尾注浆压力和地下水的共同作用,其衬砌管片会出现上浮现象。为研究盾构管片上浮时的位移与力学特性,分析速凝型浆液与管片堆载的抗浮效果。依托南宁地铁5号线下穿邕江段区间,利用有限差分软件FLAC^(3D)... 盾构隧道穿越富水泥岩地层时,受盾尾注浆压力和地下水的共同作用,其衬砌管片会出现上浮现象。为研究盾构管片上浮时的位移与力学特性,分析速凝型浆液与管片堆载的抗浮效果。依托南宁地铁5号线下穿邕江段区间,利用有限差分软件FLAC^(3D),考虑流固耦合及管片的纵向拼装效应,对盾构施工全过程进行模拟。计算结果表明:(1)盾尾同步注浆压力是导致管片上浮的重要因素,浆液不完全填充时管片上浮量可达2.70 cm,与浆液完全填充的工况相比增加了37.05%;(2)上浮病害对管片内力分布具有显著影响,管片结构拱底轴力降低,拱腰与拱顶处轴力增加,环向内力呈现不均匀分布的特征;(3)抗浮措施能够有效地控制管片竖向变形和错台量,并降低衬砌结构内力与最大螺栓轴力,隧道支护结构的服役安全性得到显著提升。 展开更多

关键词 盾构隧道 管片上浮 接触面 流固耦合 注浆压力 轨道交通

在线阅读 下载PDF 职称材料