基于复杂施工条件的盾构法隧道通用管片拼装点位优选方法

1

作者 胡珉 赵鹏鹏 吴秉键 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期77-84,共8页

管片拼装是盾构法隧道施工中的关键环节,合理的拼装点位选择对于隧道质量和施工效率至关重要。为此提出一种基于情境的管片拼装点位优选方法,通过设计点位生成器、模拟预测器和评价优选器,建立分级筛选的随境选择模型。该方法依据盾构... 管片拼装是盾构法隧道施工中的关键环节,合理的拼装点位选择对于隧道质量和施工效率至关重要。为此提出一种基于情境的管片拼装点位优选方法,通过设计点位生成器、模拟预测器和评价优选器,建立分级筛选的随境选择模型。该方法依据盾构与隧道的空间位置关系及其纠偏能力,将复杂工况划分为不同的施工情境,并针对每种情境设定相应的优化目标和权重系数。将管片拼装要求、盾尾间隙及油缸行程差等因素作为约束条件纳入优化目标中,使得管片拼装点位选择更加灵活全面和客观合理。通过上海12标右线工程仿真试验分析,证明随境选择模型在提高点位选择精度和合理性方面具有优势,与综合法、偏差法相比,随境法在不同施工情境下选择最优拼装点位时具有更好的有效性、准确性和通用性。 展开更多

关键词 管片拼装 盾构隧道 点位优选 施工情境 优化目标

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上海软土的非饱和三轴强度 被引量：33

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作者 叶为民 陈宝 +2 位作者 卞祚庥 朱合华 白云 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期317-321,共5页

由于吸力的影响,非饱和土的力学性状与饱和土有着很大的差异,饱和土的有关强度理论无法简单地运用于解决非饱和土问题。本文通过室内吸力控制的非饱和土三轴剪切试验,研究上海地区软土的强度特征。结果表明:上海软土(④层灰色淤泥质粘土... 由于吸力的影响,非饱和土的力学性状与饱和土有着很大的差异,饱和土的有关强度理论无法简单地运用于解决非饱和土问题。本文通过室内吸力控制的非饱和土三轴剪切试验,研究上海地区软土的强度特征。结果表明:上海软土(④层灰色淤泥质粘土)非饱和强度在低吸力范围内,与吸力基本呈线性增长关系,验证了非饱和土的双变量强度理论的适用性;上海地区第④层灰色淤泥质粘土的非饱和土抗剪强度参数?b约为10.6°。随着非饱和土问题的研究的逐步深入,非饱和土强度理论在上海地区软土地层中的应用,还有待进一步研究和完善。 展开更多

关键词 非饱和土 上海地区 软土地层 三轴强度 淤泥质粘土 强度理论 三轴剪切试验 抗剪强度参数 力学性状 强度特征

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上海软土土水特征的室内试验研究 被引量：43

3

作者 叶为民 白云 +2 位作者 金麒 陈宝 崔玉军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期260-263,共4页

详细介绍了滤纸法、渗析法与气相法3种室内土样吸力量测方法,并采用这3种方法获取了上海浅层②1层土在0～1400 kPa范围以及全吸力范围上的土水特征曲线。由此可得以下结论:①明确上海第②1层软土的进气值在110～250 kPa之间;②上海第②... 详细介绍了滤纸法、渗析法与气相法3种室内土样吸力量测方法,并采用这3种方法获取了上海浅层②1层土在0～1400 kPa范围以及全吸力范围上的土水特征曲线。由此可得以下结论:①明确上海第②1层软土的进气值在110～250 kPa之间;②上海第②1土层的残余饱和度对应的吸力值约为20 MPa;③上海地区软土的减饱和过程具有明显的阶段特征;④低吸力范围内,上海软土土水特征曲线存在明显的滞后性。 展开更多

关键词 吸力 滤纸法 渗析法 气相法 土水特征曲线

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由土–水特征曲线预测上海非饱和软土渗透系数 被引量：38

4

作者 叶为民 钱丽鑫 +1 位作者 白云 陈宝 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1262-1265,共4页

在分析总结由土–水特征曲线预测非饱和土渗透系数方法的基础上,根据Childs和Collis-George(1950)利用充水孔隙空间形状提出的、并经多次修改的预测渗透系数模型,预测了上海非饱和软土的相对渗透系数。上海非饱和软土渗透性参数随吸力(... 在分析总结由土–水特征曲线预测非饱和土渗透系数方法的基础上,根据Childs和Collis-George(1950)利用充水孔隙空间形状提出的、并经多次修改的预测渗透系数模型,预测了上海非饱和软土的相对渗透系数。上海非饱和软土渗透性参数随吸力(含水率)变化呈现非线性变化,吸力增加(含水率降低)渗透性快速降低。对不同粒径的上海非饱和软土层,在减饱和初期(低吸力阶段),土体中骨架颗粒大小对渗透性影响不大;但随着减饱和过程的进行,大骨架颗粒的土体的渗透性衰减速率大于小颗粒土体;而减饱和后期,这种衰减速率上的差异又趋于不明显。这一衰减特征主要与参与减饱和的土中水的赋存状态有关。 展开更多

关键词 上海软土 土-水特征曲线 渗透系数 预测

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“智驭号”自主驾驶系统土层适应性和掘进性能分析

5

作者 赵剑 吴秉键 +1 位作者 胡珉 陆子熙 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期236-248,共13页

为有效分析盾构自主驾驶系统在实际掘进过程中的控制特点及其与传统人工控制的差异,基于统计学指标设计自主驾驶系统地层适应性和掘进性能评价指标。在简要介绍“智驭号”自主驾驶体系基础上,根据“智驭号”盾构在软土地层、软硬多变复... 为有效分析盾构自主驾驶系统在实际掘进过程中的控制特点及其与传统人工控制的差异,基于统计学指标设计自主驾驶系统地层适应性和掘进性能评价指标。在简要介绍“智驭号”自主驾驶体系基础上,根据“智驭号”盾构在软土地层、软硬多变复合地层、砂性地层中掘进的实测资料,从施工安全、施工质量和掘进效率3个维度评价“智驭号”盾构在不同土层中的适应性和掘进特点。通过典型案例分析,结果表明:1)在软土地层、软硬多变复合地层、砂性地层下,“智驭号”自主驾驶系统在3个维度均优于人工控制。2)该系统能够较好地适应不同土层环境,保持优秀的施工质量和较高的掘进效率,但在砂性地层中的掘进效率还有进一步的提升空间。 展开更多

关键词 盾构 自主驾驶系统 软土地层 软硬多变复合地层 砂性地层 施工安全 施工质量 掘进效率

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上海地下工程建设中的经验和教训 被引量：15

6

作者 白云 汤竞 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期105-110,共6页

近年来,随着上海经济的发展以及2010年上海世界博览会的迫切需求,上海市掀起了基础设施建设(特别是地下工程建设)的新高潮。本文着重介绍了上海近几年来地下工程建设的现状和所取得的成就,这其中包括轨道交通工程、越江隧道工程、地下... 近年来,随着上海经济的发展以及2010年上海世界博览会的迫切需求,上海市掀起了基础设施建设(特别是地下工程建设)的新高潮。本文着重介绍了上海近几年来地下工程建设的现状和所取得的成就,这其中包括轨道交通工程、越江隧道工程、地下道路工程、地下市政工程以及地下空间规划利用等多方面的进展情况。同时结合笔者多年来的地下工程建设经验,对上海地下工程建设过程中存在的规划、建设以及管理等方面的问题和所得到的教训进行了总结。在此基础上笔者对上海地下工程今后的发展趋势进行了展望,认为今后地下工程将向深层次化、信息化、以及节能化等方向发展,并对今后地下工程的建设提出一些建议,希望加强今后地下空间的立法管理以及地下工程建设过程中的风险管理。 展开更多

关键词 上海 地下工程 地下空间 隧道 基坑

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风险管理在上海轨道交通10号线工程中的应用 被引量：5

7

作者 白云 汤竞 毛建民 《隧道建设》 2007年第S2期566-570,共5页

着重介绍风险管理在上海轨道交通10号线工程中的应用,阐述了该工程实施风险管理的必要性,介绍了风险管理的基本步骤以及所采用的一些评估方法。对风险管理在地下工程中的发展趋势提出了自己的想法。

关键词 风险管理 轨道交通 地下工程 风险评估

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基于Transformer的盾构泥水舱液位智能预测与控制 被引量：2

8

作者 卢靖 李刚 +2 位作者 胡珉 王伊 刘玲玲 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第11期2213-2222,共10页

泥水液位控制是泥水平衡盾构施工的关键环节,其通过调节泥水循环系统参数进行控制。由于长距离的管道泥水运输,系统存在显著的时滞效应,其控制特性也随地质和管道长度的变化而改变,依靠人工或传统控制方法难以实现准确控制。为解决这一... 泥水液位控制是泥水平衡盾构施工的关键环节,其通过调节泥水循环系统参数进行控制。由于长距离的管道泥水运输,系统存在显著的时滞效应,其控制特性也随地质和管道长度的变化而改变,依靠人工或传统控制方法难以实现准确控制。为解决这一难题并确保盾构推进过程中切口压力的稳定,通过对盾构泥水循环系统控制机制的深入分析,提出一种基于Transformer的盾构泥水舱液位智能预测与控制方法,该方法采用Transformer网络对泥水循环系统的动态特性进行建模,通过迭代多步预测方法对给定控制参数序列下的未来液位情况进行预测。此外,为了优化控制性能并满足系统约束,引入自适应梯度下降方法来解决优化问题及其约束条件,以获得系统的最优控制参数。该方法在苏州河段深层排水隧道的施工数据集上进行仿真验证,试验结果表明:1)在粉砂夹粉质黏土地层的泥水盾构隧道施工中,所提出的控制方法能够有效提高泥水循环系统的控制效果;2)通过与传统控制方法的比较,该智能控制方法显示出更高的控制精度和稳定性,证明其在盾构施工中的应用价值。 展开更多

关键词 泥水平衡盾构 泥水舱液位控制 迭代多步预测 Transformer模型 智能控制

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后掘盾构越先掘盾构对地层变形的影响研究 被引量：20

9

作者 白云 戴志仁 +1 位作者 徐飞 彭芳乐 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期128-135,共8页

以上海市轨道交通七号线某区间隧道工程实例为背景,针对后掘进盾构施工超越先掘进盾构的特殊情况,首先通过数值模拟技术,介绍并行土压平衡盾构超越施工的相互影响,之后对超越期间的地面沉降数据进行深入的分析,并对施工中盾构机高程变... 以上海市轨道交通七号线某区间隧道工程实例为背景,针对后掘进盾构施工超越先掘进盾构的特殊情况,首先通过数值模拟技术,介绍并行土压平衡盾构超越施工的相互影响,之后对超越期间的地面沉降数据进行深入的分析,并对施工中盾构机高程变化趋势进行分析,明确近距离超越施工的具体影响,最后对隧道交叠施工对周围土体的扰动机理进行分析,加深超越施工对地层影响规律的认识,研究结果为后续类似工程的设计与施工积累经验。 展开更多

关键词 盾构隧道 超越 沉降曲线 水平偏差 滞后性 敏感性

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管幕箱涵顶进施工中迎面土压力研究 被引量：20

10

作者 万敏 白云 陈文财 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期59-63,共5页

管幕法是在始发井与接受井之间,利用微型顶管技术在拟建的地下建筑物四周顶入钢管或其他材质的圆管,钢管之间采用锁口连接并注入防水材料而形成水密性地下空间,在此空间内采用开挖或箱涵顶进方案修建地下建筑物的一种新型暗挖技术。管... 管幕法是在始发井与接受井之间,利用微型顶管技术在拟建的地下建筑物四周顶入钢管或其他材质的圆管,钢管之间采用锁口连接并注入防水材料而形成水密性地下空间,在此空间内采用开挖或箱涵顶进方案修建地下建筑物的一种新型暗挖技术。管幕箱涵顶进工法是管幕法与箱涵法的结合。上海市中环线虹许路—北虹路地下立交隧道工程是世界上首次在软土地区采用不加固软土方法进行管幕箱涵顶进施工的工程,由于该工程采用常规方法监测箱涵顶进前端迎面土压力非常困难,所以笔者将静力触探探头进行改装,水平固定于网格前端实测端阻力,并采用经典球孔扩张理论推导换算公式,用以计算迎面土压力。通过实测和计算分析,得到迎面土压力在箱涵侧壁和中隔墙附近较大,平均值接近被动土压力等规律。 展开更多

关键词 管幕法 箱涵顶进 土压力 静力触探

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面向智能盾构施工的人因研究综述 被引量：3

11

作者 杜娟 张静怡 +1 位作者 胡珉 甘丽凝 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第8期1269-1281,共13页

为提高盾构司机对智能盾构的接受度和适应性、实现人机协同,以智能化、人因工程和工程建造为主题进行关键词检索。通过文献分析软件VOSviewer对178篇文献的关键词进行共现分析,形成人机信任、人因风险和人因设计3个研究维度,并对3个主... 为提高盾构司机对智能盾构的接受度和适应性、实现人机协同,以智能化、人因工程和工程建造为主题进行关键词检索。通过文献分析软件VOSviewer对178篇文献的关键词进行共现分析,形成人机信任、人因风险和人因设计3个研究维度,并对3个主题下的文献进行综述;通过对主题关键词的引用时间进行归纳总结,发现人机协同是人与智能施工机械交互的重要研究趋势。在此基础上得到智能盾构人因研究启示,根据实际项目数据分析发现,解释性是提高人对智能盾构接受度的关键,同时提出从完善人工作负荷测量、应用数字化技术等方面增强人的适应性;从人机智能融合、人机功能分配、工作模式设计等方面实现人机协同。 展开更多

关键词 智能盾构 人因工程 人机协同 人工智能AI

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论跨江越海建设隧道的技术优势与问题 被引量：41

12

作者 孙钧 《隧道建设》 2013年第5期337-342,332,共6页

为商榷在以往规划跨江越海工程时对修建隧道方案有些场合只是作为修建桥梁方案的一种备选方案的观念,文中论证了修建水下隧道在技术、方法、经济等方面的优势、特色及其存在的问题与不足,使业界可较为全面而客观地认识水下隧道在跨江越... 为商榷在以往规划跨江越海工程时对修建隧道方案有些场合只是作为修建桥梁方案的一种备选方案的观念,文中论证了修建水下隧道在技术、方法、经济等方面的优势、特色及其存在的问题与不足,使业界可较为全面而客观地认识水下隧道在跨江越海工程中的地位。通过列举国内若干典型的已建、在建和正在进行方案研讨的水下隧道工程,从理论和实践经验出发提出了适合建桥、建隧以及桥隧结合方案有关的江床地形地貌、工程地质、水文地质和当地实际条件,对修建桥梁和修建水下隧道方案进行了比较,分析了二者的优缺点、适用场合和局限性;通过列举水下高速铁路、公路隧道的典型范例,总结了适合修建水下隧道的有利条件,并对水下隧道施工和运营过程中出现的诸多困难和问题进行了分析讨论。认为:在规划跨江越海工程时,应综合当地的自然、生态、地质、水文、河工、港口、航道和航运等诸相关条件,通过多方案比较,更加客观地妥慎优选适合各具体工程的最佳方案;水下建隧的优缺点共存,水下隧道有其独特的技术、经济优越性,事实上现已被越来越多的跨江越海工程所采用。 展开更多

关键词 跨江越海工程 水下隧道 建桥方案 琼州海峡大通道 台湾海峡大通道 港珠澳大通道 水下高速铁路隧道 方案比较

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隧道机电设备长期性能维修策略动态选择 被引量：2

13

作者 胡珉 陈芊茹 林鹏 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第9期1604-1611,共8页

机电系统可靠性是隧道安全运营的重要保障。如何从成本和性能控制角度,选择合理的维修策略成为运维实践中一个重要问题。为解决目前研究中设备维修策略存在的程式化问题,在保障设备完好率满足规范的前提下,综合考虑设备运维长期的维修... 机电系统可靠性是隧道安全运营的重要保障。如何从成本和性能控制角度,选择合理的维修策略成为运维实践中一个重要问题。为解决目前研究中设备维修策略存在的程式化问题,在保障设备完好率满足规范的前提下,综合考虑设备运维长期的维修成本和社会成本,基于设备可靠度变化趋势预测,提出了维修策略动态选择模型(MSDSM)。利用该模型,结合大连路隧道机电设备的历史数据,以排水泵为例分析不同情形下维修策略选择的规律,结果表明:1)在设备全生命周期采取预防维修策略,有助于节约设备的养护成本;2)结合预防维修的效果,一般在设备寿命前期采取预防维修策略,在设备寿命后期采取预防更换策略。 展开更多

关键词 隧道机电设备 长期性能 维修策略 动态选择 综合成本

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数据和知识双驱动下的土压平衡盾构结泥饼事件预警模型 被引量：1

14

作者 胡珉 王伊 沈辉 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第8期1365-1374,共10页

针对施工中结泥饼事件成因机制复杂、预判难度大的问题,从数据建模和知识推理2种角度综合判断盾构结泥饼事件概率。从数据建模角度,采用无阈值递归图转换和极限学习机自编码器技术建立基于施工多维时序数据的结泥饼异常诊断子模型;从知... 针对施工中结泥饼事件成因机制复杂、预判难度大的问题,从数据建模和知识推理2种角度综合判断盾构结泥饼事件概率。从数据建模角度,采用无阈值递归图转换和极限学习机自编码器技术建立基于施工多维时序数据的结泥饼异常诊断子模型;从知识推理角度,提取土压平衡盾构结泥饼事件规则,形成事件诊断知识库,建立基于历史施工经验的结泥饼事件诊断子模型。基于2个子模型输出结果,采用综合概率法,建立数据和知识双驱动的结泥饼事件预警模型。实际工程应用表明:数据和知识双驱动的预警模型能够有效预测结泥饼事件,且预警效果优于单一形式的子模型,较子模型的误报率更低,预警时间早于人工发现的结泥饼事件,为工程安全提供了技术保障。 展开更多

关键词 结泥饼 土压平衡盾构 数据驱动 知识驱动 异常诊断 预警模型

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基于数据驱动的盾构自主姿态控制体系设计和应用 被引量：8

15

作者 吴秉键 吴惠明 +1 位作者 胡珉 孙俊超 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第3期478-485,共8页

为改变盾构掘进过程中姿态控制容易出现不够稳定、准确的问题,提出一种综合人工智能和传统控制理论思想的盾构姿态自主控制体系,以提高成型隧道质量,减少对环境的扰动。控制体系分为规划层和执行层:1)规划层采用集合经验模态分解方法,... 为改变盾构掘进过程中姿态控制容易出现不够稳定、准确的问题,提出一种综合人工智能和传统控制理论思想的盾构姿态自主控制体系,以提高成型隧道质量,减少对环境的扰动。控制体系分为规划层和执行层:1)规划层采用集合经验模态分解方法,将原始数据中的高频原始信号平稳化处理后,通过盾构施工过程历史数据和实时数据的离线和在线训练建立盾构运动模型,基于设计轴线对控制轨迹进行规划;2)执行层基于神经网络构建位姿控制器模型,根据实时反馈调节推进参数,实现盾构姿态预测及自主控制。自主姿态控制体系被应用在“智驭号”盾构自主掘进控制系统中,并在杭州至绍兴地铁隧道项目柯桥—笛扬路区间左线施工现场中使用。结果表明,该控制体系的预测准确率、控制精度和稳定性均显著高于人工控制水平。 展开更多

关键词 盾构 自主姿态控制系统 数据驱动 数据降噪 自动控制

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试论地下工程风险管理中参建各方的地位与作用 被引量：13

16

作者 白云 汤竞 毛建民 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期124-129,共6页

我国的风险管理研究仍然有待于学术界、工程界以及政府部门的共同推动。在上海市轨道交通四号线发生重大工程事故之后,上海已把重大工程的风险管理提上议程。传统的地下工程风险管理体系中的成员主要为工程项目中的业主/代建制单位、勘... 我国的风险管理研究仍然有待于学术界、工程界以及政府部门的共同推动。在上海市轨道交通四号线发生重大工程事故之后,上海已把重大工程的风险管理提上议程。传统的地下工程风险管理体系中的成员主要为工程项目中的业主/代建制单位、勘察设计单位、施工安装单位和监理单位。随着目前保险公司和风险管理机构的介入,地下工程的风险管理体系应日趋完善。本文主要探讨了新型地下工程风险管理体系中各方的地位与作用,并对如何建立一套行之有效的风险管理体系提出作者的一些想法,供业内人士参考。 展开更多

关键词 风险管理 保险公司 风险管理机构

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盾构自动驾驶性能评价体系设计和应用 被引量：2

17

作者 张昊澜 卢孟栋 +1 位作者 李刚 胡珉 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第11期1872-1886,共15页

针对当前自主驾驶盾构评价缺乏一套系统、客观、全面的评价标准和方法的问题,在分析当前盾构自主驾驶发展现状基础上,围绕隧道质量、环境安全、掘进效率、控制性能和用户体验5个维度建立了盾构自动驾驶性能评价体系。并以此为基础,以“... 针对当前自主驾驶盾构评价缺乏一套系统、客观、全面的评价标准和方法的问题,在分析当前盾构自主驾驶发展现状基础上,围绕隧道质量、环境安全、掘进效率、控制性能和用户体验5个维度建立了盾构自动驾驶性能评价体系。并以此为基础,以“智驭号”盾构自主掘进控制系统在南京和郑州的应用为例,对项目的自动驾驶性能进行评价和分析。评价结果表明:“智驭号”盾构自主掘进控制系统在各维度下控制效果好,对不同情况适应性强,但在高程下坡姿态控制、自立性差的土层中的沉降控制、砂性土中速度和转矩的控制方面有提升的空间,掘进效率方面也有改进的空间。该评价体系能够科学准确地识别盾构自动驾驶系统性能的特点、实现简洁清晰的评分。评价体系不仅有助于定量化地分析各个控制系统的特点,而且还可以帮助开发者和实施者发现盾构自动驾驶系统存在的问题,为盾构自动驾驶技术发展和工业化应用提供参考。 展开更多

关键词 盾构 智能 自动驾驶性能 评价体系

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盾构停推对土体扰动影响的分析 被引量：1

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作者 羌培 周文波 《人民长江》 北大核心 2015年第13期51-54,共4页

盾构掘进将对周围土体产生扰动,因此盾构施工将不可避免地导致地面沉降。相较于盾构正常推进时,盾构停推会引起更大的地面沉降,这与土体受到较大扰动有关。结合上海某公路隧道盾构施工实例,分别分析了地面沉降和超孔隙水压力在盾构停推... 盾构掘进将对周围土体产生扰动,因此盾构施工将不可避免地导致地面沉降。相较于盾构正常推进时,盾构停推会引起更大的地面沉降,这与土体受到较大扰动有关。结合上海某公路隧道盾构施工实例,分别分析了地面沉降和超孔隙水压力在盾构停推前后的历时波动曲线。分析结果表明,盾构停推阶段周围土体超孔隙水压力的消散程度与土体扰动程度是相对应的;土体受到盾构施工扰动时,孔隙水压力反应灵敏,而地面沉降存在一定的滞后性。 展开更多

关键词 盾构停推 土体扰动 地面沉降 超孔隙水压力 Pearson相关系数

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