岩溶区桩基单桩承载性能研究进展

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作者 王新泉 刘臣 +1 位作者 田永乐 陈海涛 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 2025年第2期100-104,共5页

根据岩溶区桩基单桩的模型试验、数值模拟、承载力分析理论等国内外研究文献,总结分析了岩溶区桩基单桩的荷载传递规律和下伏顶板、溶洞分布形态等因素对桩基承载特性的影响,对比了各研究者推导出的承载力计算公式,研究结果表明:(1)岩... 根据岩溶区桩基单桩的模型试验、数值模拟、承载力分析理论等国内外研究文献,总结分析了岩溶区桩基单桩的荷载传递规律和下伏顶板、溶洞分布形态等因素对桩基承载特性的影响,对比了各研究者推导出的承载力计算公式,研究结果表明:(1)岩溶区桩基的承载机理同一般嵌岩桩有较大差距,溶洞的存在会明显降低桩基的极限承载力;(2)对于下伏溶洞,桩基的极限承载力会随顶板跨度的增大而减小,顶板厚度在一定范围内增长时,极限承载力会随其增加,超过一定范围将趋于稳定,而溶洞高度的变化对其影响较小;(3)对于穿越溶洞型桩基,桩体在穿过溶洞时,溶洞段轴力几乎不变,侧摩阻力接近为零,桩基的极限承载力会随溶洞高度增大而减小,随桩径增大而增大;(4)围绕溶洞顶板的失稳破坏条件,可通过建立相应力学模型导得反映溶洞尺寸、桩基参数等对承载力影响的较为准确的桩基极限承载力计算方法。 展开更多

关键词 岩溶桩基 模型试验 数值模拟 理论分析

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基于极限分析上限法的地震作用下分层地基盾构隧道开挖面稳定性研究 被引量：1

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作者 张治国 罗杰 +2 位作者 朱正国 PAN Y T 孙苗苗 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1201-1213,共13页

目前针对盾构隧道开挖面稳定性的研究还较少考虑土体分层特性和地震作用的耦合影响,因此构建了一种在分层土体中考虑地震作用的开挖面三维对数螺旋破坏模型进行研究。首先,将地震引起的动态响应通过拟静力法简化为水平和竖直两个方向上... 目前针对盾构隧道开挖面稳定性的研究还较少考虑土体分层特性和地震作用的耦合影响,因此构建了一种在分层土体中考虑地震作用的开挖面三维对数螺旋破坏模型进行研究。首先,将地震引起的动态响应通过拟静力法简化为水平和竖直两个方向上的惯性力作用;其次,在均质土体中的三维对数螺旋破坏机制的基础上,将其改进为适用于分层土体的三维对数螺旋破坏机制;再次,根据上限定理,在虚功率方程中引入地震惯性力所做功率,得到考虑土体分层特性和地震作用条件下的盾构隧道开挖面支护力的上限解;最后,将上限理论解与三维数值模拟结果和既有模型试验结果进行对比,得到了较好的一致性。此外,针对水平地震加速度系数和地层厚度对关键物理特征进行了影响因素分析。结果表明,当比例系数ζ>0时,极限支护力随水平地震加速度系数的增大显著增大;当ζ<0时,极限支护力随水平地震加速度系数增大而增大的趋势减弱。当水平地震加速度系数kh=0时,即在无地震作用情况下,归一化极限支护力不随ζ的变化而变化;在上硬下软土层中,下部土层厚度比的增大会引起极限支护力的增大,在上软下硬土层中,下部土层厚度比的增大会引起极限支护力的减小。 展开更多

关键词 盾构隧道 开挖面稳定性 地震作用 分层土体 上限定理

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地面爆炸作用下地下综合管廊动力响应的实验研究

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作者 钱海敏 潘亚豪 +3 位作者 宗周红 甘露 吴熙 孙苗苗 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期155-171,共17页

为研究地下综合管廊结构的抗外部爆炸性能,针对整体现浇管廊和预制节段拼装管廊结构在地面爆炸作用下的动力响应特性和破坏模式开展了野外爆炸实验研究。通过11个工况的野外爆炸实验,观测了现浇管廊和预制节段拼装管廊在不同比例距离爆... 为研究地下综合管廊结构的抗外部爆炸性能,针对整体现浇管廊和预制节段拼装管廊结构在地面爆炸作用下的动力响应特性和破坏模式开展了野外爆炸实验研究。通过11个工况的野外爆炸实验,观测了现浇管廊和预制节段拼装管廊在不同比例距离爆炸工况下的破坏特征和动力响应,对比分析了现浇管廊和预制节段拼装管廊的抗爆性能。结果表明:在地面爆炸作用下,现浇管廊和预制节段拼装管廊的顶板最终均出现弯剪破坏,整体现浇管廊的抗爆性能总体上优于预制节段拼装管廊。起爆位置对预制节段拼装管廊爆炸响应的影响较大,在节段中心上方起爆时结构损伤最严重。在小比例距离地面爆炸作用下,现浇管廊的损伤区域大于预制节段拼装管廊,预制节段拼装管廊的损伤集中在近爆心下方所在的节段或连接接缝处,节段间可产生较大残余滑移。 展开更多

关键词 地下综合管廊 预制节段拼装 地面爆炸实验 动力响应 破坏模式

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复合成层地层双线水平盾构隧道施工引起土体变形研究

4

作者 魏纲 朱德涵 +1 位作者 王哲 张治国 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第8期1544-1553,共10页

基于三维统一解结合类随机介质理论的理论方法,建立适用于复合地层条件下的双线水平盾构隧道施工引起土体变形的计算模型,并推导土体竖向和水平变形的计算公式。公式利用三维统一解考虑不同土质条件对盾构施工引起土体变形的影响,利用... 基于三维统一解结合类随机介质理论的理论方法,建立适用于复合地层条件下的双线水平盾构隧道施工引起土体变形的计算模型,并推导土体竖向和水平变形的计算公式。公式利用三维统一解考虑不同土质条件对盾构施工引起土体变形的影响,利用类随机介质理论将土体损失区域按照地层进行分割,考虑土体损失区域内不同土层的土质条件对土体变形的影响。本文公式不仅可用于复合地层条件下的盾构施工,还可以解决开挖面上存在多种地层的工况,并且考虑施工顺序和双线相互作用对土体变形的影响。研究结果表明:1)经过多组工程案例验算,验证了本文方法的可行性;本文方法广泛适用于各类双线水平盾构施工工程。2)通过计算发现,随着土体深度的增大,土体的水平变形量先增大后减小,最大水平变形量发生在隧道顶部埋深处,且由于双线隧道的相互作用,土体的竖向和水平变形均发生了偏移。3)通过对上硬下软与上软下硬2种工况下开挖面内土层分布变化的单因素分析发现,随着较硬土层在开挖面内的占比提高,土体变形量呈非线性变化,占土体损失区域面积越大的土体对变形的影响越大,且双线盾构隧道施工引起的沉降槽曲线呈现更窄长的“W”形;软土的占比增加时,则“W”形趋向于扁平。 展开更多

关键词 复合地层 双线水平盾构隧道 土体变形 解析解法

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复合成层地层盾构隧道施工引起土体变形计算研究

5

作者 魏纲 朱德涵 +3 位作者 王哲 齐永洁 姜海波 项鹏飞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期919-926,共8页

为解决盾构上部多层水平覆土且开挖面内上下水平分层的复合地层条件下盾构施工引起的土体变形问题,在统一土体解析解法的基础上对其中土质条件影响参数进行修正,使其可以进行复合地层条件下的土体变形计算,并对土体移动焦点范围进行了... 为解决盾构上部多层水平覆土且开挖面内上下水平分层的复合地层条件下盾构施工引起的土体变形问题,在统一土体解析解法的基础上对其中土质条件影响参数进行修正,使其可以进行复合地层条件下的土体变形计算,并对土体移动焦点范围进行了重新的划分。将修正后的统一土体解析解法与类随机介质理论相结合,得到可以解决盾构开挖面上存在多种土层情况的计算方法,并且可适用于任意开挖面形状的盾构施工。研究结果表明:经过多组工程案例验算,验证了方法的可行性;开挖面上某一土层厚度等量增加会使土体变形发生非线性变化;由于土体损失比变形传递路径对土体变形的影响更大,相同洞径比下的土体变形可能存在差异。 展开更多

关键词 复合地层 盾构施工 土体变形 统一土体解析解法 类随机介质理论

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盾构隧道内堆载对基坑开挖引起的隧道上浮量的控制效果研究

6

作者 魏纲 周烨波 +1 位作者 王哲 翁家华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2727-2736,共10页

基坑开挖会引起下卧盾构隧道产生上浮,隧道内堆载可以有效控制上浮量。本文采用两阶段方法,推导隧道内堆载措施下基坑开挖引起的盾构隧道上浮量计算公式。首先,基于影像源法计算基坑开挖坑底隆起引起的隧道附加应力,采用能够考虑土质条... 基坑开挖会引起下卧盾构隧道产生上浮,隧道内堆载可以有效控制上浮量。本文采用两阶段方法,推导隧道内堆载措施下基坑开挖引起的盾构隧道上浮量计算公式。首先,基于影像源法计算基坑开挖坑底隆起引起的隧道附加应力,采用能够考虑土质条件的方法计算得到隧道内堆载引起的隧道附加应力,叠加得到总的附加应力;其次,采用转动与错台协同模型计算得到隧道受力与变形;使用Midas有限元软件对具体工况进行三维建模,并将隧道纵向隆起量数值模拟结果与公式计算结果进行对比。研究结果表明:本文方法计算结果与有限元模拟结果较吻合,验证了本文方法的合理性;假设基坑开挖长度为L,最佳堆载范围为距离堆载中心±L/3范围内,超出最佳范围时堆载控制效果减弱;土体内摩擦角对隧道变形影响较大,土体内摩擦角越小,堆载对隧道变形的控制效果越好。 展开更多

关键词 基坑工程 盾构隧道 隧道内堆载 影像源法 附加应力

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轨道基础不均匀沉降监测与预测研究综述

7

作者 丁亮 蒋吉清 《低温建筑技术》 2023年第3期152-156,共5页

受土体性质、周边施工、列车长期动力荷载作用等因素影响,轨道基础不均匀沉降问题时有发生,导致列车限速并加剧轨道结构损伤,给铁路和地铁运营造成重大安全隐患.因此,对轨道基础不均匀沉降开展监测或预测研究具有十分重要的意义.为及时... 受土体性质、周边施工、列车长期动力荷载作用等因素影响,轨道基础不均匀沉降问题时有发生,导致列车限速并加剧轨道结构损伤,给铁路和地铁运营造成重大安全隐患.因此,对轨道基础不均匀沉降开展监测或预测研究具有十分重要的意义.为及时监测及识别轨道基础不均匀沉降,国内外学者开展了大量研究,文中回顾了轨道基础不均匀沉降监测技术及相关的仪器设备,并综述了轨道基础不均匀沉降的预测识别方法,主要包括曲线拟合方法和智能预测方法.最后,在调研分析的基础上总结了现有研究的不足,并提出对未来研究的思考和建议. 展开更多

关键词 轨道基础 不均匀沉降 监测技术 预测识别

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考虑地层损失的隔离桩对基坑旁侧盾构隧道变形保护研究

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作者 魏纲 木志远 +2 位作者 齐永洁 郭丙来 项鹏飞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期480-489,共10页

基坑的开挖卸载会导致旁侧既有盾构隧道出现变形破坏,工程中常在基坑与隧道之间设置隔离桩来保护既有隧道。为研究基坑开挖影响下隔离桩外既有隧道的水平位移规律,建立基坑、隔离桩、既有隧道的三维力学计算模型,考虑基坑开挖引起的地... 基坑的开挖卸载会导致旁侧既有盾构隧道出现变形破坏,工程中常在基坑与隧道之间设置隔离桩来保护既有隧道。为研究基坑开挖影响下隔离桩外既有隧道的水平位移规律,建立基坑、隔离桩、既有隧道的三维力学计算模型,考虑基坑开挖引起的地层损失,推导了基坑卸荷引起的附加应力计算公式,基于Kerr地基模型并对地基系数做出调整,得到隔离桩挠曲变形计算公式,建立隔离桩挠曲变形影响区,根据影响区的地层损失推导了既有隧道水平位移计算公式,同时进行了案例验证与影响因素分析,对隔离桩的“牵引作用”与“保护作用”在理论上做出了解释。研究结果表明:计算结果与工程实测数据及数值模拟结果相互吻合;设置隔离桩能够有效降低隧道水平位移,起到很好的保护作用;保护作用随着隔离桩桩长的增加而逐渐增加;桩长达到临界点后,隔离桩“牵引作用”产生,保护作用随桩长增加而减小;桩间距较小时保护效果较好;隔离桩设置靠近基坑一侧时保护效果明显优于设置在靠近隧道一侧。 展开更多

关键词 地层损失 盾构隧道 基坑开挖 隔离桩 Kerr地基模型

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低成本TDR设备土壤含水率试验研究

9

作者 陈俊羽 张扬 +2 位作者 詹杰 盛亦凡 尹鑫晟 《低温建筑技术》 2024年第4期50-53,共4页

因为土体含水量会影响土体的物理特性,土壤含水率监测成为了岩土工程中一项重要的内容。目前市场上常用的TDR监测设备价格昂贵,且操作繁杂。文中根据时域反射技术原理(Time Domain Reflectometry,TDR)提出了低成本TDR设备土壤含水率集... 因为土体含水量会影响土体的物理特性,土壤含水率监测成为了岩土工程中一项重要的内容。目前市场上常用的TDR监测设备价格昂贵,且操作繁杂。文中根据时域反射技术原理(Time Domain Reflectometry,TDR)提出了低成本TDR设备土壤含水率集成监测技术。文中先是自主设计TDR元件,以降低工艺制造成本。然后编写MATLAB1.0分析软件进行数据自动分析。最后通过探针长度测量试验和土壤含水量测量试验,为TDR在土壤含水量测量方面的应用提供了参考。 展开更多

关键词 TDR含水率测量 土壤含水率监测 时域反射技术

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低温和纳米SiO_(2)对改性CA砂浆疲劳性能的影响

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作者 郑建军 王炯杰 +3 位作者 吴熙 郑宁 孙苗苗 刘嘉英 《科技通报》 2025年第4期80-85,共6页

水泥乳化沥青砂浆是高速铁路无砟轨道板的垫层材料,作为一种温度敏感性材料,温度的变化将影响列车荷载作用下CA砂浆的疲劳性能,进而影响无砟轨道板的耐久性。为了研究温度、纳米SiO_(2)对CA砂浆疲劳性能产生的影响。本文开展了不同温度(... 水泥乳化沥青砂浆是高速铁路无砟轨道板的垫层材料,作为一种温度敏感性材料,温度的变化将影响列车荷载作用下CA砂浆的疲劳性能,进而影响无砟轨道板的耐久性。为了研究温度、纳米SiO_(2)对CA砂浆疲劳性能产生的影响。本文开展了不同温度(-20、0、15℃)、纳米SiO_(2)掺量(0%、1%)下的等幅抗压疲劳试验。研究结果表明:温度越低,CA砂浆因疲劳荷载作用产生的塑性变形越小,抗压疲劳性能越强;疲劳荷载作用下,CA砂浆的累积残余变形随试验进行呈“三阶段”变化,低温(-20℃)下,稳定变形阶段更为持久,但最终破坏更为迅速;纳米SiO_(2)的掺入对CA砂浆疲劳性能起到正面作用,增加稳定变形阶段的同时明显提高其疲劳寿命。研究结果为进一步优化高速铁路无砟轨道的疲劳性能提供理论支撑。 展开更多

关键词 疲劳性能 CA砂浆 纳米材料 疲劳寿命 温度

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水平注浆对既有盾构隧道横向变形与内力的纠偏控制效果研究 被引量：6

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作者 冯非凡 魏纲 +2 位作者 王哲 梁禄钜 张勇 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2987-2999,共13页

为探究水平注浆对既有隧道的纠偏控制效果和受力变形规律,建立注浆对既有隧道作用的计算模型,利用非均匀膨胀模型计算注浆引起的既有隧道周围附加应力,根据隧道围压重分布理论推导既有隧道的围压变化。以基坑开挖工程结合注浆工程为算例... 为探究水平注浆对既有隧道的纠偏控制效果和受力变形规律,建立注浆对既有隧道作用的计算模型,利用非均匀膨胀模型计算注浆引起的既有隧道周围附加应力,根据隧道围压重分布理论推导既有隧道的围压变化。以基坑开挖工程结合注浆工程为算例,计算既有隧道在各个阶段下的围压变化,并根据数值软件建立三环管片模型,得到注浆对既有隧道横向收敛、混凝土应力以及螺栓应力的影响,最后对注浆量、注浆距离以及注浆范围进行参数分析。研究结果表明:水平注浆作用会引起既有隧道围压重分布,其作用在隧道上的附加围压主要呈现为“横椭圆”分布,本案例下隧道两侧腰部的围压复原率达到40%,隧道的收敛及内力复原率均达到了50%。随着注浆量的不断增大,横向收敛及内力均线性增大。随着注浆距离的减小,横向收敛和内力呈现指数型线性增大。单一改变注浆量和注浆距离均可使隧道的变形和内力恢复至正常状态,可考虑首要改变注浆距离以节约资源。注浆效果对注浆深度的敏感性远不及注浆量和注浆距离,注浆深度的改变较小时,注浆效果无明显差异。通过分析隧道复原率可确定注浆工程的参数设置,研究成果可为注浆纠偏邻近既有隧道工程提供参考。 展开更多

关键词 水平注浆 盾构隧道 横向收敛纠偏 内力变化 数值模拟

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旁侧基坑开挖卸载工况下槽钢加固盾构管片的加固效果研究 被引量：5

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作者 王钦 魏纲 +1 位作者 章丽莎 杨仲轩 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第2期285-295,共11页

为解决日益增长的盾构隧道修复治理问题,丰富现有隧道管片的加固体系,针对已有的槽钢加固中的不足开展槽钢加固盾构管片截面的有限元研究,通过MIDAS GTS NX有限元软件建立精细三维管片模型,并将模拟结果与足尺试验结果对比验证,然后开... 为解决日益增长的盾构隧道修复治理问题,丰富现有隧道管片的加固体系,针对已有的槽钢加固中的不足开展槽钢加固盾构管片截面的有限元研究,通过MIDAS GTS NX有限元软件建立精细三维管片模型,并将模拟结果与足尺试验结果对比验证,然后开展槽钢环数、拼装形式、加固形式等影响因素的研究,旨在更全面地认识旁侧基坑开挖卸载工况下槽钢加固管片的受力变形性能和加固效果。研究结果表明:1)4环槽钢加固可有效限制管片的收敛变形并减小螺栓主应力;2)错缝拼装形式下管片的顶底收敛变形和螺栓应力在槽钢加固前后均呈现小于通缝拼装管片的特点;3)槽钢最大主应力主要出现在顶部、腰部和200°~220°过渡段,可对这些部位采取局部加强措施;4)槽钢-钢板组合加固是一种可靠的加固方式,对管片顶底收敛变形的加固效果明显,最大加固效率可以达到45.8%且经济性良好。 展开更多

关键词 盾构管片 有限元模拟 槽钢加固 卸载工况 加固效果

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基于统一解的重叠盾构隧道施工引起土体变形研究 被引量：9

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作者 魏纲 赵得乾麟 +2 位作者 徐浩 周烨波 陈春来 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期589-598,共10页

基于盾构法隧道统一土体移动模型解,通过分别计算上线、下线隧道引起的土体变形再进一步叠加的方法,建立重叠盾构施工引起的土体沉降和深层土体水平位移计算公式。将本文方法所得计算结果与实测结果、有限元模拟结果进行对比,并对深层... 基于盾构法隧道统一土体移动模型解,通过分别计算上线、下线隧道引起的土体变形再进一步叠加的方法,建立重叠盾构施工引起的土体沉降和深层土体水平位移计算公式。将本文方法所得计算结果与实测结果、有限元模拟结果进行对比,并对深层土体水平位移变化规律进行研究。研究结果表明:本文方法所得计算结果与实测结果、有限元模拟结果比较吻合,验证了本文方法可靠性;重叠隧道施工引起的地表沉降曲线符合正态分布规律,沉降曲线呈V形;深层土体水平位移呈S形,最大值出现在隧道埋深位置附近;由于重叠工况上线、下线隧道埋深不同,2条隧道的土体损失率以及土体移动焦点到隧道中心点距离的取值也不同。 展开更多

关键词 盾构施工 重叠隧道 土体变形 统一解

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类矩形盾构穿越既有隧道引起土体沉降的模型试验研究 被引量：8

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作者 魏纲 赵得乾麟 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期222-232,共11页

类矩形盾构邻近既有隧道施工的土体变形控制是今后隧道工程要面对的难题,但目前该方面的研究较少。通过开展室内缩尺寸模型试验模拟类矩形盾构邻近既有隧道施工,探究了新旧隧道不同间距以及正交、斜交、重叠、夹穿等工况下由于土体损失... 类矩形盾构邻近既有隧道施工的土体变形控制是今后隧道工程要面对的难题,但目前该方面的研究较少。通过开展室内缩尺寸模型试验模拟类矩形盾构邻近既有隧道施工,探究了新旧隧道不同间距以及正交、斜交、重叠、夹穿等工况下由于土体损失导致的地表和深层土体纵向变形情况;对Peck公式进行了拓展,将无既有隧道沉降值与既有隧道造成土体二次扰动沉降值叠加得到适用于类矩形盾构穿越既有隧道的地表沉降计算方法。研究结果表明:随着新建隧道的施工,地表沉降逐渐增大,最后趋于稳定;地表沉降与深层土体沉降趋势基本一致,深层土体沉降值大于地表沉降;相比正交、斜交工况,重叠工况对地表沉降影响最大,其最大沉降值比其余2组最大沉降值大1倍;斜交工况与正交工况地表沉降最大值基本相同,但斜交工况沉降槽形状为W形,正交为V形,斜交工况沉降槽宽度大于正交工况,说明对土体的影响范围更大;重叠工况由于隧道自重造成的地表沉降的效果远比遮拦效应大;对比并择优了能够计算类矩形盾构施工造成的沉降槽宽度的方法,理论计算结果与实测数据基本吻合;Peck公式适用于既有隧道造成土体二次扰动的地表沉降计算。 展开更多

关键词 类矩形盾构 既有隧道 土体沉降 模型试验 PECK公式

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类矩形盾构隧道下穿引起既有隧道竖向位移计算方法研究 被引量：10

15

作者 魏纲 赵得乾麟 齐永洁 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第6期960-966,共7页

为探究类矩形盾构隧道施工对既有隧道造成的影响,得到既有隧道竖向变形规律,基于随机介质理论并结合累积概率曲线计算土体损失造成的土体竖向位移,再通过转动错台协同变形模型计算既有隧道竖向位移;针对新建类矩形盾构隧道下穿既有隧道... 为探究类矩形盾构隧道施工对既有隧道造成的影响,得到既有隧道竖向变形规律,基于随机介质理论并结合累积概率曲线计算土体损失造成的土体竖向位移,再通过转动错台协同变形模型计算既有隧道竖向位移;针对新建类矩形盾构隧道下穿既有隧道,以土体损失作为造成既有隧道沉降的唯一因素开展室内模型试验,并对拱顶位移进行施工全过程测量,将实测值与理论计算结果进行对比验证。研究结果表明:1)理论计算结果与实测值较为吻合,证明了理论计算方法的可靠性;2)类矩形盾构隧道下穿既有隧道造成既有隧道沉降的规律与圆形隧道一致;3)由于土体损失,新建隧道下穿会导致既有隧道发生沉降,在新旧隧道投影交汇处的既有隧道拱顶变形最大;4)既有隧道拱顶沉降变形随着开挖面的掘进逐渐增大,且存在一个快速变形的阶段。 展开更多

关键词 类矩形盾构隧道 下穿既有隧道 土体损失 竖向位移 模型试验

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盾构隧道全过程穿越对下方既有隧道的影响研究 被引量：3

16

作者 魏纲 冯非凡 +1 位作者 齐永洁 华鑫欣 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第S02期69-79,共11页

为探究盾构掘进过程中下方既有隧道的受力变化规律,建立盾构上穿计算模型,考虑盾构刀盘附加推力、盾壳侧摩阻力、附加注浆压力和开挖引起的土体损失4个因素产生的附加应力,根据隧道围压重分布三阶段理论计算出既有隧道的实时围压,并采... 为探究盾构掘进过程中下方既有隧道的受力变化规律,建立盾构上穿计算模型,考虑盾构刀盘附加推力、盾壳侧摩阻力、附加注浆压力和开挖引起的土体损失4个因素产生的附加应力,根据隧道围压重分布三阶段理论计算出既有隧道的实时围压,并采用修正惯用法计算内力。以实际上穿工程案例为基础,分析其在穿越过程中下方隧道的弯矩、轴力以及剪力的变化,并研究不同隧道埋深的影响规律。结果表明:1)隧道周围的水平附加应力主要由盾壳摩擦以及土体损失引起,而竖向附加应力取决于土体损失;2)盾构掘进会造成下方隧道产生“竖椭圆”分布的附加围压,上穿结束后围压和内力均有所减小,弯矩和剪力的减幅较大,轴力的变化较小;3)在新建隧道局部穿越过程中,围压呈现出一个由左至右的平衡过程;4)附加应力随新建隧道埋深的增大而不断增大,同时管片内力有不同程度的减小。 展开更多

关键词 盾构隧道 上穿掘进 既有隧道 附加围压 内力变化

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基于改进滤失试验的泥水盾构动态泥膜渗透特性研究 被引量：1

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作者 魏纲 朱彦华 +2 位作者 尹鑫晟 丁智 崔允亮 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2057-2065,2083,共10页

为了研究泥膜对泥水盾构开挖面稳定性的影响,通过改进滤失试验研究泥水盾构动态泥膜的渗透特性,提出泥水舱泥浆密度的计算方法,获得时间与泥浆滤失量的关系曲线和泥膜的本构参数(孔隙比-渗透系数-压力的相互关系),推导动态泥膜平均厚度... 为了研究泥膜对泥水盾构开挖面稳定性的影响,通过改进滤失试验研究泥水盾构动态泥膜的渗透特性,提出泥水舱泥浆密度的计算方法,获得时间与泥浆滤失量的关系曲线和泥膜的本构参数(孔隙比-渗透系数-压力的相互关系),推导动态泥膜平均厚度的计算公式.由试验压力增长引起的泥膜孔隙比的减小,可以降低泥膜的渗透系数. CMC-Na对泥浆的改性效果最好.添加高分子材料的泥浆形成的泥膜厚度变小,泥膜厚度与泥膜平均渗透系数存在正比关系.在盾构掘进过程中,泥膜厚度会发生周期性变化,动态泥膜的周期时间取决于刀具的布局和刀盘的转速.动态泥膜的平均厚度约为最大泥膜厚度的2/3. 展开更多

关键词 泥水盾构 泥浆性质 泥膜 滤失量 渗透系数

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外加剂对注浆材料即时和延时性能的研究 被引量：1

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作者 吴熙 任梦博 +2 位作者 刘映晶 魏新江 丁玉琴 《地基处理》 2022年第4期295-302,共8页

为了优化软弱土地层注浆材料性能,本文设置13组浆液基准配合比,根据试验结果和工程经验确定浆液的基准配合比;通过研究外加剂对浆液即时、延时性能的影响规律,得出浆液配合比,并得到浆液延迟注浆优化方案。结果表明:减水剂和缓凝剂均能... 为了优化软弱土地层注浆材料性能,本文设置13组浆液基准配合比,根据试验结果和工程经验确定浆液的基准配合比;通过研究外加剂对浆液即时、延时性能的影响规律,得出浆液配合比,并得到浆液延迟注浆优化方案。结果表明:减水剂和缓凝剂均能延缓浆液的即时凝结速度以及流动度损失速度,其中缓凝剂增大浆液初凝时间的效果更为显著,随延迟时间增长,浆液的流动度和初凝时间持续下降,终凝时间增长。为合理控制浆液的流动性和凝结时间,建议浆液的减水剂掺量尽量在水泥掺量的4.2%以下,缓凝剂掺量在0.08%~0.10%区间内。同时在延迟注浆不超过4 h的情况下,可以通过再次掺加减水剂的方法恢复浆液性能。 展开更多

关键词 注浆材料 配比优化 即时性能 延时性能 外加剂 软弱土层

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袖阀管注浆对盾构隧道抬升纠偏效果研究 被引量：1

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作者 马光辉 金鑫 +2 位作者 钱律元 孙苗苗 吴熙 《市政技术》 2023年第9期81-87,268,共8页

为研究斜向袖阀管注浆对已发生沉降隧道的抬升纠偏效果和影响规律,利用土体体积膨胀来模拟注浆作用,基于随机介质理论和剪切错台与刚体转动协同变形模型,分别推导出了注浆引起的附加应力和隧道抬升纠偏量计算公式,并研究了不同注浆段长... 为研究斜向袖阀管注浆对已发生沉降隧道的抬升纠偏效果和影响规律,利用土体体积膨胀来模拟注浆作用,基于随机介质理论和剪切错台与刚体转动协同变形模型,分别推导出了注浆引起的附加应力和隧道抬升纠偏量计算公式,并研究了不同注浆段长度、袖阀管倾斜角度和注浆段深度对隧道抬升纠偏量的影响规律。研究结果表明:由推导公式得到的规律与实测数据的规律一致,隧道中心最大抬升纠偏量仅差0.97 mm;斜向袖阀管注浆能减小上部隧道的沉降变形,中心最大纠偏量为17.83 mm,纠偏效果显著;注浆段越长,注浆纠偏效果越显著;袖阀管倾斜角度越小,纠偏效果就越显著;注浆段深度越小,越靠近隧道下方,纠偏效果就越显著。 展开更多

关键词 袖阀管注浆 盾构隧道 抬升纠偏 理论解 土体注浆模拟

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盾构隧道开挖面极限支护力理论分析差异性研究

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作者 王可 魏纲 尹鑫晟 《低温建筑技术》 2023年第4期57-62,72,共7页

盾构掘进过程中合理设置支护压力是维持盾构开挖面稳定的关键。为获得便于工程实际应用的极限支护力计算方法,针对极限支护力的理论模型及计算方法进行分析,通过总结国内外学者关于盾构开挖面稳定性研究的成果,从盾构开挖面失稳形状及... 盾构掘进过程中合理设置支护压力是维持盾构开挖面稳定的关键。为获得便于工程实际应用的极限支护力计算方法,针对极限支护力的理论模型及计算方法进行分析,通过总结国内外学者关于盾构开挖面稳定性研究的成果,从盾构开挖面失稳形状及模式、理论分析模型及计算方法和极限支护压力差异性分析等方面进行研究,将理论极限支护力计算公式和模型试验与数值模拟不同工况下所得的极限支护压力进行归一化处理,并进行差异性对比评价。研究结果表明,埋深比、土体内摩擦角等因素对开挖面失稳区域和极限支护力影响较大;理论分析和数值模拟与模型试验对比结果,验证了理论分析方法进行盾构开挖面稳定性研究的可靠性,并为工程应用提供参考。 展开更多

关键词 盾构隧道 开挖面稳定性 理论分析 极限支护力

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