地铁盾构区间机械法联络通道施工全过程正线隧道力学响应分析 被引量：1

1

作者 杜明芳 赵洁 +4 位作者 易领兵 张鹏 王宗勇 任方毅 朱行通 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第3期6-13,共8页

[目的]机械法联络通道施工对地铁正线隧道管片结构内力的影响较大,需要探明正线隧道结构在施工过程中的受力变化规律、受力薄弱点等情况,以保证正线隧道结构安全。[方法]以郑州某地铁盾构区间联络通道机械法顶管施工工程为背景,采用ABA... [目的]机械法联络通道施工对地铁正线隧道管片结构内力的影响较大,需要探明正线隧道结构在施工过程中的受力变化规律、受力薄弱点等情况,以保证正线隧道结构安全。[方法]以郑州某地铁盾构区间联络通道机械法顶管施工工程为背景,采用ABAQUS有限元软件建立了数值计算模型,对联络通道顶管施工全过程进行了仿真分析,研究施工过程中正线隧道结构变形及内力变化规律。通过比较仿真值与实测值的变化趋势及发生位置,验证了该数值模型的可靠性。[结果及结论]实测值与仿真值的变化趋势、发生位置基本一致,有限元模型具有准确性。施工过程中,切削环最大变形值呈逐渐增大趋势,始发端切削环弯矩最大值呈先增加后减小趋势,接收端切削环弯矩最大值呈先缓慢减小后增加趋势,切削环轴力最大值呈缓慢增加趋势。施工完成时的最大变形值和内力值均在设计允许范围内。 展开更多

关键词 地铁 盾构区间 机械法联络通道施工 力学响应

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基于Kriging代理模型的新型箱梁气动外形优化

2

作者 白桦 叶茂 +1 位作者 杨光 高广中 《振动与冲击》 北大核心 2025年第10期58-65,139,共9页

为解决传统的桥梁断面气动措施优化方法优化效率低下且搜索范围有限等缺点,提出了一种由风洞试验驱动,将Kriging代理模型和多点搜索策略相结合的主梁断面气动外形优化方法,对2000 m级悬索桥新型箱梁断面在倒L型导流板的水平板宽度L、下... 为解决传统的桥梁断面气动措施优化方法优化效率低下且搜索范围有限等缺点,提出了一种由风洞试验驱动,将Kriging代理模型和多点搜索策略相结合的主梁断面气动外形优化方法,对2000 m级悬索桥新型箱梁断面在倒L型导流板的水平板宽度L、下中央稳定板高度H和检修车轨道位置J构成的多参数设计空间内的气动外形进行优化。首先使用改进拉丁超立方试验设计方法获取设计空间内的初始样本点,通过风洞试验获得初始样本的颤振临界风速;然后建立设计参数和颤振临界风速的初始Kriging代理模型;接着使用新提出的并行加点准则添加更新点更新代理模型。最终优化获得了颤振性能最佳断面匹配的设计参数,通过风洞试验验证了优化结果的正确性。结果表明:Kriging代理模型结合多点搜索策略对桥梁断面气动外形进行优化,显著提高了优化效率;最优断面的颤振临界风速比原断面提高了51%,比单独设置倒L型导流板时提高了13%;倒L型导流板的水平板宽度L对颤振性能影响程度最为显著。 展开更多

关键词 桥梁工程 气动外形优化 Kriging代理模型 风洞试验 箱梁 颤振性能

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500 kV高压线下受限空间内地铁车站施工安全评价 被引量：1

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作者 李彦君 夏华华 +2 位作者 闫宏帅 刘科伟 宋锐涛 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第4期204-210,共7页

为有效识别施工风险,预防施工安全事故,研究500 kV高压线下受限空间内地铁车站施工安全评价方法。首先,结合层次分析法(AHP)和管理-人员-机器-环境-技术(3MET)法,构建高压线下地铁车站施工安全评价指标体系;然后,采用诱导有序加权平均(I... 为有效识别施工风险,预防施工安全事故,研究500 kV高压线下受限空间内地铁车站施工安全评价方法。首先,结合层次分析法(AHP)和管理-人员-机器-环境-技术(3MET)法,构建高压线下地铁车站施工安全评价指标体系;然后,采用诱导有序加权平均(IOWA)算子赋权计算各级指标权重,结合云模型确定评价标准云和各级指标云特征值,进而确定综合安全评价等级;最后,以重庆地铁15号线大学城中路站为例,验证该评价方法并提出高风险指标防控措施。结果表明:评价模型能够准确识别高压线下地铁车站施工安全高风险源,安全评价等级为较低风险,与实际情况吻合。在采取安全防控措施时应重点考虑高压线电磁场影响、风险监测防护、机械设备选型及其安全功能,其中,搭建多维多层防护结构能够有效降低高压线下地铁车站施工风险。 展开更多

关键词 500 kV高压线 受限空间 地铁车站 施工安全评价 云模型 诱导有序加权平均(IOWA)算子 层次分析法(AHP)

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邻近堆载引起既有隧道变形响应分析

4

作者 田栋梁 徐兴 +5 位作者 王伊丽 杜明芳 裴增增 施展斌 易领兵 李俊昊 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第5期49-54,共6页

[目的]堆载易造成周边土体产生沉降变形,并可能进一步威胁到下卧既有隧道的安全,但关于此方面的理论大多停留在隧道的力学平衡方面,忽略了隧道变形中隧道系统的能量变化。因此,有必要从能量角度出发,通过理论计算获得邻近堆载对既有隧... [目的]堆载易造成周边土体产生沉降变形,并可能进一步威胁到下卧既有隧道的安全,但关于此方面的理论大多停留在隧道的力学平衡方面,忽略了隧道变形中隧道系统的能量变化。因此,有必要从能量角度出发,通过理论计算获得邻近堆载对既有隧道受力变形响应的理论解析解。[方法]介绍了隧道变形理论;采用Boussinesq解获得邻近堆载引起既有隧道轴线处的附加荷载,并基于双参数Vlasov地基模型建立隧道在堆载作用下的能量方程;采用能量变分理论,获得既有隧道的受力变形响应。[结果及结论]将所提计算方法与既有文献中的工程案例实测数据进行比较,验证了所提计算方法的准确性;与Winkler地基模型计算结果相比,所提计算方法的计算结果更贴近实测数据。参数研究结果表明:隧道与堆载中心间距的增大会引起隧道纵向位移及内力的减小;堆载荷载和隧道直径的增大会导致隧道在堆载作用下的隧道受力变形及弯矩有所增大;增大土体弹性模量能够有效减少邻近堆载对既有隧道的影响。 展开更多

关键词 地铁 隧道 邻近堆载 变形响应分析 Vlasov地基模型

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基于内聚力模型的配筋钢纤维混凝土结构承载性能研究

5

作者 孟栋栋 黄逸群 林本清 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第8期54-66,共13页

为研究配筋钢纤维混凝土结构在断裂破坏全过程中的力学响应及断裂损伤机理,基于内聚力单元提出了一种配筋钢纤维混凝土结构数值模型的建模方法,内聚力单元被用于表征钢纤维混凝土潜在断裂面及钢筋-混凝土界面。基于所建立模型,提出了综... 为研究配筋钢纤维混凝土结构在断裂破坏全过程中的力学响应及断裂损伤机理,基于内聚力单元提出了一种配筋钢纤维混凝土结构数值模型的建模方法,内聚力单元被用于表征钢纤维混凝土潜在断裂面及钢筋-混凝土界面。基于所建立模型,提出了综合考虑复合损伤作用、缝间摩擦以及纤维桥接效应的钢纤维混凝土本构模型。此外,在经典钢筋-混凝土界面黏结滑移模型的基础上,补充考虑界面法向分离及其对切向黏结性能弱化作用,建立了一种改进的钢筋-混凝土界面本构模型。为验证模型准确性,设计了一组配筋钢纤维混凝土梁的四点弯曲试验。通过对比模拟与试验结果,所建立的数值模型具有一定的适用性,能够较好地模拟配筋钢纤维混凝土的断裂破坏全过程力学响应以及相应的断裂形态。基于所建立本构模型的特点,进一步研究了纤维掺量和钢纤维混凝土缝间摩擦系数对结构承载性能的影响。研究结果表明,当纤维掺量较小以及摩擦系数取值不合理时(系数偏小或不考虑摩擦),结构的承载性能在塑性阶段会受到显著影响,主要表现为承载能力下降且脆性增大。 展开更多

关键词 钢纤维混凝土 内聚力模型 本构模型 损伤断裂 桥接效应 黏结滑移

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浅埋地铁隧道在两侧密贴深基坑异步开挖影响下的变形分析

6

作者 康大勇 刘运生 罗斐 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第S1期788-795,共8页

城市地下空间开发常在地铁线路两侧开挖基坑,两侧基坑一般采用同步对称开挖,但受外部环境影响很难实现完全同步,异步开挖对控制隧道变形不利,严重时将影响运营安全。然而近年来随着地下空间开发强度加大,基坑越来越贴近地铁既有线路,开... 城市地下空间开发常在地铁线路两侧开挖基坑,两侧基坑一般采用同步对称开挖,但受外部环境影响很难实现完全同步,异步开挖对控制隧道变形不利,严重时将影响运营安全。然而近年来随着地下空间开发强度加大,基坑越来越贴近地铁既有线路,开挖深度也远超既有线深度,形成浅埋隧道高悬在两侧深基坑之间的情况,在这种工况下异步开挖对隧道变形更为不利,因此有必要研究其变形规律,为控制隧道变形提供依据。依托广州地铁十二号线赤岗站在既有八号线两侧密贴基坑的异步开挖,将既有地铁运营隧道变形监测数据与开挖工况、开挖速率、地层等相结合进行变形分析。结果显示:隧道开始向先行开挖基坑侧平移,最大平移量3.14 mm,发生在先行开挖侧基坑开挖至隧道底板高度时;随着另一侧基坑的开挖平移速率减缓,当另一侧基坑也开挖至隧道底板以下时,隧道转向后续开挖侧基坑平移,最大平移量6.12 mm,发生在基坑封底前;异步开挖在一定程度上抑制隧道沉降,但会导致隧道产生横向差异沉降,横向差异沉降在基坑封底前最大值3.38 mm,封底稳定后2.51 mm。结果表明:在异步开挖工况下隧道两侧平移量不等,平移方向在开挖过程中会发生改变,与基坑变形高度相关;异步开挖导致隧道向先行开挖基坑侧倾斜;隧道水平位移和差异沉降最大值出现在基坑封底前,基坑封底能有效控制隧道变形,两侧基坑封底后隧道变形趋于稳定。 展开更多

关键词 深基坑 异步开挖 变形分析 浅埋隧道 密贴

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富水砂层地铁盾构区间机械法联络通道施工影响 被引量：2

7

作者 杜明芳 张鹏 +5 位作者 易领兵 任方毅 邵奇 肖中圣 朱行通 李俊昊 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第7期88-92,共5页

[目的]目前,富水砂层地铁盾构区间机械法联络通道施工对正线隧道及周围土体影响的研究较少,因此有必要对类似工程进行分析。[方法]以某富水砂层地铁盾构区间机械法联络通道施工项目为例,采用ABAQUS有限元软件建立数值模型,对富水砂层中... [目的]目前,富水砂层地铁盾构区间机械法联络通道施工对正线隧道及周围土体影响的研究较少,因此有必要对类似工程进行分析。[方法]以某富水砂层地铁盾构区间机械法联络通道施工项目为例,采用ABAQUS有限元软件建立数值模型,对富水砂层中机械法联络通道施工的全过程进行模拟分析,研究机械法联络通道施工对正线隧道及周围土体的影响;将数值计算结果与实际工程监测数据进行对比,验证所提数值模型的可靠性。[结果及结论]由机械法联络通道施工引起的沿正线隧道纵向和联络通道纵向的地面沉降曲线均呈U形,地面最大沉降值为4.60 mm;机械法联络通道施工对正线隧道的变形影响,以竖向变形和沿正线隧道横向的水平变形为主,正线隧道竖向变形最大值为1.08 mm,水平变形最大值为1.28 mm;施工过程中,正线隧道的最大应力会随着联络通道洞门的破除而突然增大,施工完成时,正线隧道的最大应力值为52.54 MPa。实际监测数据表明,拟合后的地面沉降监测数据与数值计算结果的变化趋势一致,验证了数值计算的可靠性。 展开更多

关键词 地铁 联络通道 富水砂层 机械法施工

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已运营地铁隧道盾构管片破损的竖井永久修复技术 被引量：2

8

作者 连逢逾 陈刚 +1 位作者 廖林川 贺威 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第1期190-195,共6页

[目的]某地铁运营区间盾构隧道在地表降水井钻孔施工中,隧道管片被钻穿,导致破损,引发突水灾害,造成地铁停运。对此,需针对已运营地铁隧道内盾构管片破损的情况研究永久修复技术。[方法]针对该区间内砂卵石、泥岩地层稳定的特点,提出明... [目的]某地铁运营区间盾构隧道在地表降水井钻孔施工中,隧道管片被钻穿,导致破损,引发突水灾害,造成地铁停运。对此,需针对已运营地铁隧道内盾构管片破损的情况研究永久修复技术。[方法]针对该区间内砂卵石、泥岩地层稳定的特点,提出明挖竖井修复破损管片的技术,并详细阐述了管片破损竖井修复施工工艺。建立有限元模型,对降水、竖井开挖、管片修补、竖井回填等不同施工阶段管片破损位置的应力变化进行了研究。[结果及结论]管片破损位置修复后的压应力最小为0.732 MPa,随着竖井的回填,修复部位边缘处和中心处的应力开始逐渐增加,最终边缘处应力稳定在2.124 MPa左右,中心处应力稳定在0.732 MPa左右。满足安全性要求,表明该修复技术是可靠的。 展开更多

关键词 地铁隧道 盾构 管片破损修复 明挖竖井

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散射型组合周期排桩带隙特性的影响因素研究

9

作者 王海洋 翟春鑫 +3 位作者 李连友 包世波 李金浜 王珠 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4337-4346,共10页

为明确散射型组合周期排桩带隙的影响因素及作用机制,在通过相似模型试验进行验证分析的基础上,对散射型组合周期排桩带隙产生机理进行分析,并采用有限元方法研究了不同影响因素下的带隙特征。结果表明:带隙范围内的竖向和横向加速度最... 为明确散射型组合周期排桩带隙的影响因素及作用机制,在通过相似模型试验进行验证分析的基础上,对散射型组合周期排桩带隙产生机理进行分析,并采用有限元方法研究了不同影响因素下的带隙特征。结果表明:带隙范围内的竖向和横向加速度最大衰减程度分别达到95.9%和87.61%,带隙分布特征与数值模拟结果基本一致;散射型组合周期排桩带隙主要受填充率、周期常数、材料密度、基体弹性模量和晶格类型等因素影响;随着填充率减小和周期常数增大,散射型组合周期排桩更易于获得低频带隙,但带宽变窄;通过减小基体密度或增大散射体密度可获得较大带宽的高频带隙;随着基体弹性模量的增大,带隙的边界频率同步向高频迁移;对于圆形散射体,六角晶格构型的带隙性能整体优于正方晶格。研究结果可为散射型周期排桩优化设计及应用提供参考。 展开更多

关键词 安全卫生工程技术 散射型 周期排桩 带隙特性 影响因素 隔振性能

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基于熵权-TOPSIS的成都市地铁TOD站点评价排序研究 被引量：15

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作者 周敏 王海明 +1 位作者 杨振珑 黄文成 《铁道运输与经济》 北大核心 2023年第4期150-156,共7页

TOD作为一种新城市主义下以城市公共交通为导向的城市发展模式,能够优化城市轨道交通站点地区结构,满足多元化的功能需求。而在一个城市轨道交通线网中,如何确定站点在TOD开发中的先后顺序是需要探讨的问题。从地铁站点重要性方面入手,... TOD作为一种新城市主义下以城市公共交通为导向的城市发展模式,能够优化城市轨道交通站点地区结构,满足多元化的功能需求。而在一个城市轨道交通线网中,如何确定站点在TOD开发中的先后顺序是需要探讨的问题。从地铁站点重要性方面入手,首先按照成本类、效益类、土地规划类、基础信息类构建基于TOD理论的地铁站点评价排序指标体系,然后以成都市地铁站点为研究对象,采用基于熵权-TOPSIS方法的地铁站点排序模型,计算得到成都市地铁各站点的重要度并对其进行排序,发现交通网络中影响力较大即周边土地利用潜力较高的站点,进而可以在后续的改造工程中提高站点周边土地利用度,改善交通网络,为城市轨道交通TOD模式落地顺序研究提供决策依据。 展开更多

关键词 城市轨道交通 地铁网络 站点排序 熵权-TOPSIS TOD

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地铁深基坑施工对超近距互通式立交桥基础变形的影响 被引量：13

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作者 易领兵 杜明芳 +1 位作者 孟旭央 蒋敏敏 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第6期785-792,共8页

为研究长春土岩二元结构地层某地铁深基坑施工对超近距互通式立交桥的影响,文章以临近超近距互通式立交桥的新建地铁车站深基坑工程为例,对地铁深基坑工程施工进行设计;并用ANSYS计算分析程序对临近超近距既有互通式立交桥的新建地铁车... 为研究长春土岩二元结构地层某地铁深基坑施工对超近距互通式立交桥的影响,文章以临近超近距互通式立交桥的新建地铁车站深基坑工程为例,对地铁深基坑工程施工进行设计;并用ANSYS计算分析程序对临近超近距既有互通式立交桥的新建地铁车站深基坑施工过程进行数值计算分析,总结地铁车站深基坑施工过程中既有互通式立交桥位移变化特征和规律;将模拟计算结果与施工过程中的动态监测数据进行对比分析,两者基本一致,验证了模拟分析的可实施性。 展开更多

关键词 土岩二元结构地层 地铁深基坑 ANSYS软件 互通式立交桥

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快速水雾化降尘技术在隧道爆破中的应用 被引量：3

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作者 缪玉松 王海亮 +4 位作者 王振彪 王晓静 辛林 于福 鲍汝苍 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2023年第1期130-137,共8页

爆破作业是地铁隧道施工常用的技术手段,但随着隧道长度、深度的延伸,地铁隧道掘进过程中,常出现爆后粉尘弥漫时间长、降尘效率低等问题,严重威胁施工人员的身体健康,降低施工效率。为更加高效快速地减少钻爆法施工过程中产生的粉尘颗粒... 爆破作业是地铁隧道施工常用的技术手段,但随着隧道长度、深度的延伸,地铁隧道掘进过程中,常出现爆后粉尘弥漫时间长、降尘效率低等问题,严重威胁施工人员的身体健康,降低施工效率。为更加高效快速地减少钻爆法施工过程中产生的粉尘颗粒,提出了一种快速水雾化除尘技术。依托青岛地铁6号线华山1路西侧斜井工程进行现场试验,利用液态CO_(2)吸热产生的相位变化提升储罐内压,形成高速、高压的水射流可以远距离喷射至掌子面处,最终通过雾化的水滴将粉尘颗粒包裹成团,通过重力自降达到快速降尘的目的。研究结果表明:在爆后15 min范围内,快速水雾化除尘技术可使爆破后产生的PM10、TSP浓度的最大降幅分别达到24.84%、27.68%。快速水雾化降尘技术可以短时间内达到爆后除尘的目的,有效改善施工环境,加快施工进度。 展开更多

关键词 隧道爆破 水雾化降尘 地铁隧道 快速降尘 粉尘浓度

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基于BP神经网络算法的大变形隧道位移监测数据分析与应用 被引量：12

13

作者 刘博峰 《铁道建筑》 北大核心 2022年第7期106-109,共4页

对中老昆万(昆明—万象)铁路景寨隧道大变形进行现场实测与分析,同时考虑时间和距离两个因素的影响,采用BP神经网络算法对隧道拱顶沉降数据进行拟合和预测,并与实测值、施工现场采用的指数函数拟合值进行对比。结果表明,隧道开挖初期隧... 对中老昆万(昆明—万象)铁路景寨隧道大变形进行现场实测与分析,同时考虑时间和距离两个因素的影响,采用BP神经网络算法对隧道拱顶沉降数据进行拟合和预测,并与实测值、施工现场采用的指数函数拟合值进行对比。结果表明,隧道开挖初期隧道变形受距掌子面距离和时间双重影响,支护后以受距离影响为主,距掌子面距离达到75 m后,逐渐转变为以受时间影响为主;BP神经网络算法在量测过程中可不断进行曲线拟合并给出预测值,拟合值比指数函数拟合值更贴合实测值,快捷适用,且精度较高,有利于及时采取施工措施。采用BP神经网络算法拟合及预测时对初始输入数据的依赖性强,可增加原始数据,使预测模型更贴合实际。 展开更多

关键词 铁路隧道 时空影响 监控量测 BP神经网络算法 拱顶沉降 变形预测 掌子面

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临海竖井4台大直径泥水盾构双向分体始发关键技术——以福州滨海快线滨机区间隧道工程为例 被引量：5

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作者 陈少林 黄新淼 +1 位作者 杨杰 肖中林 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第S02期449-457,共9页

为解决4台大直径泥水盾构在临海竖井双向钢套筒始发中所面临的始发空间受限、分体始发施工组织效率低、洞门破除易涌水涌砂、套筒内负环管片易上浮等施工难题,以福州滨海快线滨海新城站—机场站区间盾构隧道工程为依托,通过针对性设计... 为解决4台大直径泥水盾构在临海竖井双向钢套筒始发中所面临的始发空间受限、分体始发施工组织效率低、洞门破除易涌水涌砂、套筒内负环管片易上浮等施工难题,以福州滨海快线滨海新城站—机场站区间盾构隧道工程为依托,通过针对性设计盾构后配套台车功能布局和空间布置、设计分体始发管线延伸装置、制定井下针对性水平运输编组等措施,提高4台泥水盾构分体始发工效。通过对传统始发钢套筒受力与密封系统进行改进,确保始发期间钢套筒受力合理与密封有效。采用三轴搅拌桩端头加固+U型墙辅助降水,为安全破除洞门处地连墙创造条件。采取洞门处增设隔离钢丝刷、优化钢套筒回填料与注浆配比、增设负环预埋件与焊接等技术措施,有效控制大直径泥水盾构始发期间钢套筒内负环管片上浮问题。该系列技术措施实现了临海富水粉细砂地层4台泥水盾构双向钢套筒内快速、安全始发。 展开更多

关键词 大直径泥水盾构 竖井 分体始发 富水粉细砂地层 管线转接

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盾构隧道破损管片修复竖井回填过程中的荷载分布规律

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作者 陈东 连逢逾 +1 位作者 贾培文 任天烁 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第9期128-132,共5页

目的:在地铁隧道管片修复过程中,一般通过明挖工作竖井到达隧道破损衬砌管片表面,进而修复隧道结构。但在回填工作竖井时,其内部回填材料作用于盾构隧道拱部的荷载分布规律尚不明确,因此需对隧道破损采样修复竖井的回填材料及竖井回填... 目的:在地铁隧道管片修复过程中,一般通过明挖工作竖井到达隧道破损衬砌管片表面,进而修复隧道结构。但在回填工作竖井时,其内部回填材料作用于盾构隧道拱部的荷载分布规律尚不明确,因此需对隧道破损采样修复竖井的回填材料及竖井回填过程中的荷载分布规律进行研究。方法:建立盾构隧道修复竖井回填有限元模型;选取砂土、轻质混凝土、卵石土这3种回填材料,分析修复竖井回填荷载传递规律和荷载分布特征。结果及结论:当修复竖井回填材料为轻质混凝土时,竖井底部应力最小;当轻质混凝土回填高度达到17.4 m时,竖井底部应力为55.58 kPa;竖井回填过程中对隧道拱顶造成的荷载形式为均布荷载;随着竖井累计回填高度的增加,盾构隧道拱部荷载呈指数函数增加;当竖井回填高度大于6.0 m后,隧道拱部荷载增长减缓并逐渐趋于稳定。 展开更多

关键词 盾构隧道 管片修复 竖井回填

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