盾构隧道下穿高速铁路站场安全风险评估管理方法

为提高风险评估对工程设计的指导性,本文结合某地铁区间盾构隧道下穿高速铁路站场工程实例,尝试将风险评估、数值模拟和工程设计结合起来形成反馈机制。首先采用安全风险层次-模糊综合评价法(AHP-FE)对工程进行了初步评估,得到了初步的设计阶段风险等级“高度”和主要风险源及排序;然后采用数值模拟方法对盾构下穿铁路站场进行了施工模拟,得到了主要风险源相关指标的预测值,并提出了系列控制措施;在此基础上,再一次采用安全风险模糊评估理论对工程进行风险分析,最后得到设计阶段允许的“中度”风险等级和相应的风险源排序。本文所遵循的风险评估方法和流程可以提高风险评估的准确性和合理性。     

小半径曲线盾构地段的纵向结构分析

以上海市轨道交通9号线一期工程R413九亭站至七宝站盾构施工区间段为工程背景,采用数值计算方法对小半径曲线盾构地段的纵向结构受力进行分析。分析结果表明:在盾构向前掘进的过程中,小半径曲线管片外侧作用有很大的土压力;设置一定长度加强肋的管片,其整体刚度增加,所承受的弯矩增大,位移量和外侧地层压力减小;当不考虑回填注浆的那一段管片的弹性地基作用时,管片的内力、位移和地层压力均最大,但仍未超过被动土压力,无需设置反力壁。     

三孔并行盾构隧道设计和施工的对策措施

以上海市轨道交通9号线一期工程R413九亭站-七宝站盾构施工区间段为工程背景,针对三孔并行盾构隧道下穿干线铁路,提出了详细的施工和设计措施,保障了盾构近接施工的顺利进行,对今后类似工程施工有一定的借鉴作用。     

暗挖重叠隧道开挖初支典型断面量测与分析

通过对重叠隧道在复杂城市环境下采用先上后下多台阶工法的现场典型断面量测实例，分析了此种工法情况下地表沉降、拱顶沉降及水平收敛的规律及初支结构内力的状况。     

基于开挖影响线的隧道分部开挖拱顶沉降分析

隧道的开挖从力学上来说也是一种荷载,掌子面移动的过程可以看作是荷载移动的过程。借鉴结构力学中影响线的概念,定义隧道工程的“开挖影响线”为某一考察指标与掌子面位置的关系曲线。相比结构力学简支梁影响线,隧道工程开挖影响线的主要特征表现为影响范围是局部的,且呈非线性,考察指标的最大响应并非掌子面到达考察断面。基于依托工程的隧道拱顶沉降开挖影响线表明⑥部开挖引起的A点沉降最大,约占其总沉降的21.5%。开挖体量约占总开挖量40%的⑨⑩部开挖由于是在二衬的保护之下进行,其引起的A点沉降仅占总沉降的2.1%。从影响线形态可以看出影响A点沉降的开挖范围大部分集中在到达A点前5m和通过后15m,且以掌子面通过考察断面时影响最为剧烈。     

波纹板隧道支护结构分析方法与承载特征

波纹板结构相比钢筋混凝土结构其力学、耐久性能更好,且施工工期更短。将其应用于隧道支护领域具有重要的理论意义和工程价值。本文通过有限元数值模拟,建立梁、壳两种单元组合成的波纹板结构模型,并对不同荷载模式下的承载力进行了计算。研究表明:梁、壳单元模型应力、位移相差不大;波纹板结构在以竖向荷载为主导时,隧道拱顶位置受力及沉降最大;而在水平荷载主导下隧道边墙位置受力、外扩最大。其中梁、壳单元模拟的波纹板结构整体几乎均受压,且结构波峰主要承担外侧围岩荷载,波谷主要承担结构变形挤压所产生的力;波纹板结构在集中力荷载作用下,作用于拱顶时结构应力、位移较小,作用于拱腰时结构位移较大,作用于拱脚时结构应力较大。该波纹板支护结构的应用可以为隧道支护领域提供更多的选择,具有良好的工程应用前景。     

列车动载对下伏隧道影响的计算模式简化研究

铁路与下伏隧道局部相交,需要采用三维数值计算才能得到相对正确的结果。为对计算模式进行简化,以上海轨道交通9号线R413标段三孔并行盾构隧道下穿沪-杭铁路干线为工程背景,以基准位置（拱顶）的压力值作为简化的依据,先利用三维计算得出列车动载下,拱顶压力沿纵向的分布规律、扩散范围及不均匀系数Ku|然后建立沿隧道纵向的平面模型,得到Ku随埋深的变化规律,并与对应埋深时的三维计算结果进行了验证|从而得到了考虑扩散范围、不均匀系数和模型差异系数Km影响的荷载综合折减系数Kf来实现三维计算模式向二维模式的简化。