大断面矩形顶管隧道施工引起的地面沉降分析 被引量：24

1

作者 李明宇 王松 +1 位作者 张维熙 吴鹏 《铁道建筑》 北大核心 2019年第5期81-84,共4页

针对郑州市下穿中州大道的双线矩形顶管隧道,通过现场实测对双线隧道施工过程中地面沉降变化规律和分布特征进行分析。研究结果表明:大、小矩形顶管隧道施工对地面沉降的影响范围分别为大、小顶管隧道宽度的1. 4倍和1. 5倍,对刀盘前方... 针对郑州市下穿中州大道的双线矩形顶管隧道,通过现场实测对双线隧道施工过程中地面沉降变化规律和分布特征进行分析。研究结果表明:大、小矩形顶管隧道施工对地面沉降的影响范围分别为大、小顶管隧道宽度的1. 4倍和1. 5倍,对刀盘前方土体的扰动范围分别为大、小顶管隧道宽度的1. 3倍和3. 0倍;管节脱离矩形顶管机尾7 d后地面沉降趋于稳定;倒锥形壳体锥度设置过大、前后壳铰接处漏浆和土仓压力设置不合理是诱发地面沉降的关键因素。 展开更多

关键词 公路隧道 地面沉降 现场实测 矩形顶管 浅覆土

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浅埋超大断面矩形顶管顶进对既有箱涵的影响 被引量：7

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作者 苏栋 吴炯 +3 位作者 王雷 陈湘生 孙波 朱斌 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期1-9,共9页

针对浅埋超大断面矩形顶管顶进引起的环境影响效应,以深圳市某拟建顶管法地铁车站为背景,建立了顶管施工全过程三维有限元数值模型,研究了浅埋超大断面矩形顶管施工的背土效应及其对上方既有箱涵的影响。结果表明:顶管下穿箱涵前,箱涵... 针对浅埋超大断面矩形顶管顶进引起的环境影响效应,以深圳市某拟建顶管法地铁车站为背景,建立了顶管施工全过程三维有限元数值模型,研究了浅埋超大断面矩形顶管施工的背土效应及其对上方既有箱涵的影响。结果表明:顶管下穿箱涵前,箱涵的不均匀沉降增长缓慢,箱涵迎土面所受土压力不断增大;顶管下穿箱涵时,箱涵的不均匀沉降量急剧增大,箱涵迎土面所受土压力逐渐降低;顶管穿出箱涵后,箱涵的不均匀沉降量和迎土面所受土压力均先下降而后趋于稳定。浅埋超大断面矩形顶管施工的背土效应使得箱涵的最大水平位移大于最大竖向位移,实际工程中应采取措施减少背土效应的影响。 展开更多

关键词 浅埋超大断面矩形顶管 背土效应 数值计算 箱涵 顶管地铁车站

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浅埋矩形顶管整体背土效应的原因分析与处理措施 被引量：13

3

作者 豆小天 王贺昆 +3 位作者 曹伟明 王晋波 赵李勇 冉敬鹏 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第3期473-479,共7页

为避免浅埋矩形顶管工程中的整体背土破坏现象,在现有研究成果的基础上,结合整体背土理论,依托某地下停车场项目,从实际整体背土现象出发进行原因分析。首先,结合工程现场整体背土破坏现象的特征,得出相邻隧道施工、姿态调整、顶管机停... 为避免浅埋矩形顶管工程中的整体背土破坏现象,在现有研究成果的基础上,结合整体背土理论,依托某地下停车场项目,从实际整体背土现象出发进行原因分析。首先,结合工程现场整体背土破坏现象的特征,得出相邻隧道施工、姿态调整、顶管机停机、减摩泥浆失效等为主要原因。然后,分别阐述本项目采用的注浆管路排查、刀盘前方背土位置堆载、背土位置钻孔注水、施作隔断墙等整体背土处理措施。最终,得出在无法改变管节四周土体抗力的前提下,通过减小管土摩擦因数可有效避免整体背土现象发生的结论。 展开更多

关键词 浅埋矩形顶管 整体背土效应 原因分析 处理措施 现场监测

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地铁出入口浅覆土矩形顶管工程地表隆起研究 被引量：10

4

作者 钟小春 何纯豪 +2 位作者 李永运 王子仪 陈洁 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期603-612,共10页

针对浅覆土矩形顶管施工时存在地表隆起过大的风险,应用MIDAS GTS岩土数值软件动态模拟大口径矩形顶管掘进施工过程,探究其在不同覆土厚度、开挖面顶进压力、摩擦阻力下引起的地表隆起规律,并与现场监测数据进行对比分析.结果表明:顶管... 针对浅覆土矩形顶管施工时存在地表隆起过大的风险,应用MIDAS GTS岩土数值软件动态模拟大口径矩形顶管掘进施工过程,探究其在不同覆土厚度、开挖面顶进压力、摩擦阻力下引起的地表隆起规律,并与现场监测数据进行对比分析.结果表明:顶管顶进时地表监测点的隆起规律与数值计算结果基本吻合;顶管开挖面顶进压力、管节与地层的摩阻力引起的地表隆起在开挖面附近叠加达到峰值;地表的隆起峰值随覆土厚度的减小而线性增加,当开挖面顶进压力为100 kPa、管节摩阻力为35 kPa时,顶管覆土厚度每减小0.1H (H为矩形顶管高度),地表隆起峰值增大约6.00 mm;浅覆土顶管地表隆起随顶进压力和管节摩阻力的增长规律可分为缓慢增长阶段和非线性快速增长阶段;为降低浅覆土顶管工程上覆土被顶破的风险,需要合理控制开挖面顶进压力及其波动、在管节外周形成厚度均匀的减摩泥浆套,确保地层稳定和顶管工程的安全. 展开更多

关键词 浅覆土 数值模拟 矩形顶管 地表隆起

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我国隧道及地下工程发展现状与展望 被引量：356

5

作者 洪开荣 《隧道建设》 北大核心 2015年第2期95-107,共13页

分析我国隧道及地下工程的现状,包括铁路隧道、公路隧道、地铁隧道、水工隧洞、市政隧道和地下能源洞库等。总结近年来我国隧道及地下工程在各个方面的技术发展与创新,包括:勘测与地质预报、设计方面、施工方面、防灾救灾与通风照明、... 分析我国隧道及地下工程的现状,包括铁路隧道、公路隧道、地铁隧道、水工隧洞、市政隧道和地下能源洞库等。总结近年来我国隧道及地下工程在各个方面的技术发展与创新,包括:勘测与地质预报、设计方面、施工方面、防灾救灾与通风照明、风险控制与运营管理、防水排水新材料与新工艺应用等方面。重点对施工技术方面的技术发展与创新进行了较为详细的阐述,包括:浅埋暗挖技术,盾构、TBM装备与施工技术,单护盾TBM,敞开式TBM,矩形顶管技术,盾构始发、到达零覆土技术,岩溶隧道处理技术,高地应力隧道变形控制及岩爆处理技术,钻爆法机械化作业线,瓦斯隧道问题,沉管隧道技术等。最后,对我国隧道及地下工程的发展进行展望,认为:特长隧道将成为我国隧道建设的"新常态",地铁工程将持续发展,城市铁路将逐步地下化,城市地下公路会悄然兴起,城市排蓄水工程深层隧道方案值得推广,地下空间开发利用与地下管廊工程将由原来的"单点建设、单一功能、单独运转"转化为"统一规划、多功能集成、规模化建设"的新模式,地下能源洞库将成为必然,南水北调西线工程值得期待,三大海峡通道的建设势在必行,互联互通的国际通道建设其隧道工程将会很多,也会遇到诸多挑战。总之,我国隧道及地下工程事业将会有更大的进步和更为广阔的发展空间。 展开更多

关键词 隧道及地下工程 铁路隧道 公路隧道 地铁隧道 水工隧洞 地下能源洞库 浅埋暗挖法 盾构法 TBM法 沉管隧道 矩形顶管技术 岩溶隧道 钻爆法机械化作业线 防灾救灾 通风照明 防水排水 南水北调工程 三大海峡通道 国际通道

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浅埋矩形顶管群密贴施工的顶推力分析研究 被引量：9

6

作者 贺善宁 豆小天 +3 位作者 赵李勇 崔现慧 王晋波 宝青峰 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第3期383-390,共8页

为明确矩形顶管群密贴施工中顶管顶推力的发展规律与影响因素,以圆形顶管顶推力计算理论为基础,依托实际的试验工程背景,分7个工况分别进行顶推力的统计分析。通过多工况理论估算与实测数据对比,验证管顶推力的实测值与理论值在规律上... 为明确矩形顶管群密贴施工中顶管顶推力的发展规律与影响因素,以圆形顶管顶推力计算理论为基础,依托实际的试验工程背景,分7个工况分别进行顶推力的统计分析。通过多工况理论估算与实测数据对比,验证管顶推力的实测值与理论值在规律上的一致性,同时得出该理论值较实测值偏小的结论。针对试验工程中出现的减摩失效、顶管背土、姿态异常等问题展开研究,通过对比分析不同工况实测顶推力发展规律,最终得出:就本工程而言,减摩泥浆的减摩效果明显,顶推力减小约38.2%;顶管背土与顶管姿态对顶推力具有较大的负面影响,其中,顶管背土导致每节顶推力增加约16.7%,顶管姿态异常引起顶推力额外增加17.8节的理论推力。 展开更多

关键词 浅埋矩形顶管群 顶推力 减摩泥浆 顶管背土 姿态异常

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考虑管-土/泥浆接触状态的浅埋大断面矩形顶管隧道摩阻力计算方法研究 被引量：8

7

作者 甘淑清 彭立敏 +2 位作者 雷明锋 朱立成 唐志辉 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1178-1186,共9页

研究分析顶管-土体/泥浆的接触状态,进而结合全土柱地层压力理论和摩擦学理论,建立考虑管-土/泥浆接触状态的浅埋大断面矩形顶管隧道摩阻力计算方法,并开展工程实例验证与应用。研究结果表明:本文所建立的考虑管-土/泥浆接触状态的矩形... 研究分析顶管-土体/泥浆的接触状态,进而结合全土柱地层压力理论和摩擦学理论,建立考虑管-土/泥浆接触状态的浅埋大断面矩形顶管隧道摩阻力计算方法,并开展工程实例验证与应用。研究结果表明:本文所建立的考虑管-土/泥浆接触状态的矩形顶管隧道摩擦力计算方法的理论计算结果与实测结果较吻合,该方法具有可靠性,可用于指导实际工程的设计与施工;受顶管姿态、泥浆套质量影响,顶管管壁接触存在完全管-泥浆、完全管-土和管-土/泥浆共存3种接触状态,在实际施工中,以管-土/泥浆共存接触状态为主;顶管顶进初期,受端头井地层加固及泥浆套形成质量等因素影响,界面接触模式应按管-土接触考虑,管壁摩阻力大;在富水地层中,泥浆套质量受地下水渗流作用影响显著,泥浆易稀释、流失,减阻效应减弱。 展开更多

关键词 浅埋矩形顶管隧道 大断面 摩阻力

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浅埋小间距矩形顶管掘进姿态控制技术探讨 被引量：8

8

作者 胡景军 豆小天 +3 位作者 李志军 王晋波 赵李勇 李永蔷 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第3期465-472,共8页

为解决采用结构分割转换工法(CC工法)建造的某地下停车场小间距隧道群矩形顶管施工中顶管机出现栽头及掘进姿态控制困难的问题,结合项目施工过程的姿态监控数据,对产生栽头及姿态偏差的原因进行理论分析,提出相应的控制技术,并采取现场... 为解决采用结构分割转换工法(CC工法)建造的某地下停车场小间距隧道群矩形顶管施工中顶管机出现栽头及掘进姿态控制困难的问题,结合项目施工过程的姿态监控数据,对产生栽头及姿态偏差的原因进行理论分析,提出相应的控制技术,并采取现场试验的方法进行效果验证。结果表明:1)顶管机栽头现象的原因主要有顶管机体重心偏差、漏浆、姿态预留不够、后靠不稳; 2)通过设备和管节定位处理、洞门密封处理、增加始发姿态预留量、后靠稳定性控制等措施可有效防止顶管机栽头; 3)始发阶段采取洞门预留、破除等控制措施,掘进阶段控制掘进速度并辅以"E"型导向槽进行轴线控制等措施,可有效控制顶管机顶进姿态; 4)通过采取调整铰接油缸行程差、主推油缸行程差及姿态偏差方向的土压等姿态纠偏技术措施,取得了良好的施工效果。 展开更多

关键词 浅埋小间距隧道 矩形顶管 结构分割转换工法(CC工法) 防栽头 姿态控制 姿态纠偏

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浅覆土小间距矩形顶管施工地表变形控制技术 被引量：23

9

作者 韩占波 豆小天 +3 位作者 曹伟明 王晋波 赵李勇 郑丽军 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第3期496-503,共8页

为研究顶管施工过程中的地表变形规律,探索地表变形的的控制技术,最大限度地保证顶管施工过程的安全,依托某总部地下停车场项目,针对国内首例采用结构分割转换工法(CC工法)实施的矩形顶管工程施工地表变形影响因素进行分析,主要包括覆... 为研究顶管施工过程中的地表变形规律,探索地表变形的的控制技术,最大限度地保证顶管施工过程的安全,依托某总部地下停车场项目,针对国内首例采用结构分割转换工法(CC工法)实施的矩形顶管工程施工地表变形影响因素进行分析,主要包括覆土厚度、施工过程地层损失、隧道小间距施工对相邻隧道土体作用等。研究分析表明:1)通过采取控制掘进速度、控制土舱压力、控制注浆量、控制出渣量、控制顶进姿态等地表沉降控制技术措施,有效地控制了地表变形; 2)在顶推过程的各个阶段,地表变形呈现不同的特点,当出现变形过大时,通过调整土舱压力、补充注浆等控制措施,使地表变形逐渐趋于稳定变化状态; 3)通过对施工过程地表变形监测数据整理分析,进一步验证了采取地表变形控制措施的有效性和必要性。 展开更多

关键词 矩形顶管 浅覆土 小间距 掘进速度 土舱压力 掘进姿态

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复杂工程条件下浅埋矩形大断面顶管关键技术与应用研究 被引量：17

10

作者 金华 马西峰 +1 位作者 赵立锋 孙广臣 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第11期90-95,共6页

南京地铁3号线新庄站3号出入口通道采用大断面矩形顶管施工技术,在复杂地质及环境条件下施工难度大。顶管施工区段主要处于淤泥质黏土、粉土及冲积-洪积粉细砂地层,地下水丰富且承压水头高,在掘进中易产生排土不畅或造成砂层固结以及顶... 南京地铁3号线新庄站3号出入口通道采用大断面矩形顶管施工技术,在复杂地质及环境条件下施工难度大。顶管施工区段主要处于淤泥质黏土、粉土及冲积-洪积粉细砂地层,地下水丰富且承压水头高,在掘进中易产生排土不畅或造成砂层固结以及顶管进出洞施工风险较高等问题,对周边建(构)筑物及管线保护要求高,交通疏解难度大且管线迁改工期长。通过周密的现场调查研究,在顶管机选型、顶进参数与姿态控制、渣土改良、环境监测等方面采取一系列科学有效的关键技术措施,逐一攻克各个工程技术难点,确保工程的如期贯通。 展开更多

关键词 地铁 浅埋 富水软土地层 大断面矩形顶管 工程难点 技术措施

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浅覆土大断面矩形顶管施工管节内力演化规律研究 被引量：5

11

作者 朱卫杰 甄亮 +1 位作者 徐文蕴 李晓军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期130-133,共4页

针对施工期地下工程的监测技术整体已经较为成熟,但对顶管工程管节内力演化规律的相关研究还较少。以往的研究成果认为:①管道不直接承受土压力作用,注浆压力起控制作用;②纵向钢筋受力与管节内力有关,在不同部位表现的受力性质不同;③... 针对施工期地下工程的监测技术整体已经较为成熟,但对顶管工程管节内力演化规律的相关研究还较少。以往的研究成果认为:①管道不直接承受土压力作用,注浆压力起控制作用;②纵向钢筋受力与管节内力有关,在不同部位表现的受力性质不同;③环向钢筋受力由多种因素控制,其水平一般不高。上述结论主要是基于理论分析得出的,实测数据较少,且结构的受力水平受到埋深等因素的影响,内力的演化规律应视具体工程条件而定。本研究根据陆翔路—祁连山路顶管工程的现场监测数据,对上述结论进行了对比和修正,提出了浅覆土条件下矩形顶管施工期的内力演化规律。 展开更多

关键词 浅覆土矩形顶管 管节 接触压力 内力 现场监测

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浅覆土矩形顶管施工对邻近基桩的影响规律研究 被引量：5

12

作者 李永运 钟小春 +2 位作者 何纯豪 陈洁 王子仪 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第S01期205-211,共7页

为研究因顶管施工的挤土效应对邻近高架桥基桩水平变形的影响,以无锡地铁青石路段1号地铁出入口为例,采用MIDAS GTS软件模拟浅覆土条件下矩形顶管顶进施工,计算在不同的顶管顶进距离、基桩与隧道间净距,以及不同的顶管开挖面顶进压力、... 为研究因顶管施工的挤土效应对邻近高架桥基桩水平变形的影响,以无锡地铁青石路段1号地铁出入口为例,采用MIDAS GTS软件模拟浅覆土条件下矩形顶管顶进施工,计算在不同的顶管顶进距离、基桩与隧道间净距,以及不同的顶管开挖面顶进压力、管节与土体间摩阻力条件下的基桩水平变形。结果表明:1)矩形顶管顶进施工时会造成邻近基桩发生沿顶进方向和垂直顶进方向的水平变形,且以沿顶进方向的水平变形为主;2)不同于其他矩形顶管工程,浅覆土条件下基桩受顶管施工的影响范围约为隧道外4D(D为矩形顶管长边尺寸),基桩的水平变形随着净距的减小而增大,且当净距小于2D时,其水平变形呈非线性快速增加;3)相对于开挖面顶进压力,管节与土体之间的摩阻力对基桩的影响更大,其水平位移变化可分为线性增长和非线性增长2个阶段。 展开更多

关键词 矩形顶管 浅覆土施工 基桩变形 桩顶水平位移 数值模拟

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浅埋矩形顶管的“整体背土效应”研究 被引量：41

13

作者 高毅 冯超元 程鹏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1936-1942,共7页

近年来,矩形顶管在地下空间开发中的应用越来越多,国内外学者针对顶管施工对周边地层的影响、顶推力、摩阻力、减摩措施、管节结构等进行了大量研究,并取得了丰硕的成果。但针对浅埋矩形顶管对其正上方土体整体影响的研究较少。结合矩... 近年来,矩形顶管在地下空间开发中的应用越来越多,国内外学者针对顶管施工对周边地层的影响、顶推力、摩阻力、减摩措施、管节结构等进行了大量研究,并取得了丰硕的成果。但针对浅埋矩形顶管对其正上方土体整体影响的研究较少。结合矩形顶管浅覆土掘进试验,分析了正上方土体的整体破坏过程,提出＂整体背土效应＂概念。引入4个假定,建立了正上方土体简化模型,提出整体背土效应的前提条件与破坏条件,并给出了相应的预判方法。采用管土全接触理论、库伦剪切破坏强度准则与朗肯土压力理论进行分析,最终得出整体背土效应与顶程、管节宽度、管土摩阻力以及埋深的相互关系,并进行了算例分析。为今后类似工程避免整体背土效应提供一种新的预判分析理论。 展开更多

关键词 浅埋矩形顶管 整体背土效应 顶程 管节宽度 预判理论

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浅埋矩形顶管施工引起的地层沉降变化规律 被引量：12

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作者 桂林 任睿祺 +1 位作者 史培新 刘维 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第12期94-100,共7页

以苏州轨道交通5号线某车站过街通道工程为例,应用现场监测及对比分析的方法,研究城市浅埋矩形顶管施工造成的地表沉降变化规律。研究结果表明:浅埋式矩形顶管顶进过程中地表变形经历了微扰动沉降、迅速沉降、注浆抬升、固结沉降四个阶... 以苏州轨道交通5号线某车站过街通道工程为例,应用现场监测及对比分析的方法,研究城市浅埋矩形顶管施工造成的地表沉降变化规律。研究结果表明:浅埋式矩形顶管顶进过程中地表变形经历了微扰动沉降、迅速沉降、注浆抬升、固结沉降四个阶段;顶管施工沿顶管轴线方向引起土体沉降的范围大致为距掘进面7.5 m以内区域;顶管施工造成的地表沉降范围横向宽度大致为顶管截面宽度的3倍。将现有理论预测公式与实测数据对比,结果表明:Peck公式以及随机介质理论均可用于预测浅埋矩形顶管施工造成的地表沉降。对既有案例进行对比统计,通过量纲一化分析得到沉降槽分布规律。 展开更多

关键词 浅埋隧道 矩形顶管 地层沉降

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郑州市下穿中州大道超大断面矩形顶管隧道施工沉降控制技术 被引量：48

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作者 荣亮 杨红军 《隧道建设》 北大核心 2015年第12期1338-1344,共7页

郑州市下穿中州大道矩形顶管隧道工程具有断面超大、覆土浅、4条隧道平行布置、净间距小等特点,地表沉降控制难度大。为有效控制地表沉降,采取同步注浆及二次注浆、渣土改良及出渣量、顶管机防背土、6刀盘控制及盲区处理、顶管隧道止退... 郑州市下穿中州大道矩形顶管隧道工程具有断面超大、覆土浅、4条隧道平行布置、净间距小等特点,地表沉降控制难度大。为有效控制地表沉降,采取同步注浆及二次注浆、渣土改良及出渣量、顶管机防背土、6刀盘控制及盲区处理、顶管隧道止退等关键技术。实践表明,超大断面矩形顶管在覆土浅、净间距小、地层多次扰动等复杂情况下,选择合适的注浆参数、精细化地控制出渣量及6刀盘操控、实施有效地止退等技术控制地表沉降是切实有效的。 展开更多

关键词 超大矩形顶管 沉降控制 下穿城市道路 小间距 6刀盘控制 覆土浅

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