爆破震动作用下公路隧道动力特性分析

基于小净间距的南方某公路隧道二期工程爆破震动安全监测，通过爆破震动作用隧道围岩与衬砌质点振动速度波频谱分析与质点振动速度幅值分布情况，对公路隧道混凝土衬砌及其围岩在爆破地震波作用下的力学性质特征进行论述，指导和优化爆破施工，为合理与有效保护隧道衬砌提供依据。     

小净距新建隧道爆破对运营隧道的影响与控制

大帽山小净距新建四车道隧道扩建施工对邻近运营隧道的安全构成威胁。考虑运营隧道的初期支护作用,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立新建隧道爆破效应在邻近运营隧道传播的数值计算模型,分析新建隧道爆破施工对邻近运营隧道的影响规律与药量控制标准。分析表明:小净距新建隧道爆破施工主要对邻近运营隧道迎爆面衬砌的侧墙顶部、中部及墙脚有重要影响,运营隧道的破坏首先是由迎爆面侧墙中部质点振速超过安全允许振速值造成;振速数值模拟结果与实测数据拟合公式计算结果基本一致。通过不同装药量爆破结果的分析,提出了新建隧道爆破的控制药量值。可为隧道扩建及小净距隧道施工提供参考。     

复线隧道施工爆破对既有隧道的影响分析

复线隧道与既有隧道的净间距一般都较小，因此，施工爆破对既有隧道会有较大的影响，在分析复线隧道施工爆破对既有隧道的影响因素的基础上，论述了采用有限元法分析爆破振动效应的原理及方法，并结合株六轶路复线关寨隧道的施工爆破进行实例分析，得到了各振动参数时间历程，结果表明，数值法能较全面地反映爆破振动全过程的变化规律。     

考虑成层土体的地铁隧道地震动力响应分析

考虑了土体的粘弹性,采用非均质土-结的计算模型,结合动力学理论,分析了结构的本构模型、人工边界条件以及土-结的接触问题,主要探讨了地震作用下地铁隧道的动力响应特征。依托实际工程,在ANSYS中建立数值模型并输入实际材料参数,施加粘弹性人工边界,参考武汉地区抗震设防的要求,垂直入射天津波。通过该模型的模态分析、时程分析表明：结构在地震作用下的响应与衬砌混凝土等级、衬砌厚度有关,并且土体加固后对结构抗震性能有很大影响。最后,对衬砌在地震作用下的安全性进行了分析,为地铁隧道的抗震设计提供了依据。     

新建隧道爆破施工对既有轨道交通区间隧道的动力影响分析

为研究新建隧道爆破施工对既有轨道交通区间隧道的动力影响,以重庆轨道交通9号线一期工程观音桥站施工通道为例,采用有限元数值分析法建立爆破模型,模拟既有的重庆轨道交通3号线区间隧道在爆破荷载作用下引起的振动速度及岩土应力分布情况。结果表明:新建施工通道爆破开挖引起既有区间隧道结构的振速最大值为1.38 cm/s,控制在1.50 cm/s以下;同时,对等效应力云图的分析可以看出,模拟爆破产生的应力较小。可见新建隧道爆破施工对既有轨道交通区间隧道的动力影响较小,风险可控,建议施工过程中加强对既有轨道交通区间隧道迎爆侧及拱顶位置的监测。     

新建隧道施工爆破振动对既有隧道安全性的影响研究

在地下结构动力学数值方法的基础上，采用模态分析得到了体系的动力特性方程，通过ANSYS的瞬态动力学计算，研究了邻近铁路隧道施工爆破振动对既有隧道衬砌结构的影响。     

地铁隧道开挖爆破对地表建筑物的振动影响

在对地铁隧道开挖时的爆破地震效应和参数分析的基础上,针对地面建筑结构对爆破振动的响应进行了理论分析.通过对深圳地铁隧道开挖爆破在地面产生的爆破地震波的现场监测和分析,得到了爆破振动在地表建筑物中产生的质点振动速度和频率等参数,拟合出了振动速度、药量大小与爆源距离之间关系式.研究结果表明,在近地表的地铁隧道爆破产生的振动频率远大于天然地震的频率,一般在100~150 Hz,这对地面建筑结构的安全是有利的,以爆破振动速度标准作为地面建筑物的安全判据是合理和可行的.     

小净距地铁隧道爆破动力特性与破坏模式研究

小净距地铁隧道爆破极易引起先行洞衬砌开裂、剥落现象,具有很大施工风险.以在建青岛地铁小净距隧道为例,建立三维有限元动力模型,研究先行洞衬砌振动速度、应力状态以及能量时程.后行洞爆破对先行洞衬砌迎爆侧边墙影响最大,最大振速达到15mm/s.振速峰值时刻均＜5μs,可采用微差爆破控制地震波叠加效应,避免过大振动破坏.先行洞衬砌迎爆侧边墙衬砌混凝土主要呈振动破坏和剪切破坏;拱顶主要为横向拉伸破坏,易出现纵向拉伸裂纹,先行洞衬砌边墙能量密度远大于拱顶.在施工时,应确保迎爆侧边墙厚度和配筋率.     

地铁隧道的动力反应分析

以天津地铁1号、2号线为实例,利用有限元数值方法,对地震荷载作用下隧道结构的二维弹塑性动力响应进行模拟,通过地震作用对隧道所产生的应力值、位移值等得出地铁隧道受地震力作用时的危险点,为今后的隧道设计提供依据。     

公路隧道爆破开挖动力测试与分析

通过既有隧道的动力测试，在爆破震动作用隧道围岩与衬砌质点振动速度波频谱分析与质点振动速度幅值分析的基础上，研究分析了公路隧道混凝土衬砌及其围岩在爆破地震波作用下的力学性质特征，为合理与有效地保护隧道衬砌提供了依据。     

管道顶管法施工对既有盾构隧道的影响分析

依据广州地铁6号线团一大广场~东湖站区间隧道的新河浦涌截污管道的顶管设计、施工和监测资料,采用Midas-GTS进行三维数值模拟分析,动态分析各施工工况对既有地铁隧道的影响。研究表明,随着顶管的推进,既有地铁隧道的变形会越来越大,其中顶管在垂直上方穿越地铁隧道施工时的影响最大,隧道的变形主要是由于上方土体的卸载引起,文章也对地下水位的下降可能会对既有隧道产生影响进行了讨论,旨为今后类似工程的施工提供依据和经验。     

公路隧道下穿地铁区间隧道位移分析

公路隧道断面尺寸一般较大,其施工过程对上部已运营地铁区间隧道变形将产生一定的影响,该文结合重庆市某公路隧道下穿地铁区间隧道的工程实例,运用三维有限元数值分析方法,分析了不同施工步序对已运营地铁区间隧道变形的影响,为工程的实施提供咨询意见,对普遍性的地下隧道下穿地铁区间隧道工程具有一定的指导意义。该文从地铁区间隧道尚未实施状态作为起始步序,平顶山隧道二衬施工完成作为终止步序,实现了动态施工全过程的模拟。     

某地铁盾构二次穿越同一幢建筑物变形分析

通过有限元数值模拟与实际监测数据的对比研究,结合两条盾构推进参数及注浆参数的不同比较,对某地铁两条盾构先后穿越同一栋建筑物的沉降变形控制做出了初步分析,为地铁盾构在同类地层穿越建筑物期间控制变形提供参考.     

复杂地质条件下超深岩质基坑开挖对公路、地铁隧道影响分析

复杂地质条件下超深岩质基坑开挖往往采用逆作法施工,在不同开挖阶段下支护结构及锚杆(索)应力发挥不同,基坑变形不同,对相邻隧道结构的影响不同,具有一个动态的演变过程。通过数值分析能预测岩质基坑逆作法分步施工时,基坑侧壁水平位移变化趋势、隧道结构应力变化情况及隧道位移发展状况。本文结合具体工程实例,分析了受缓倾岩层层面控制的超深岩质基坑支护设计方案及逆作法分步开挖对相邻地铁、公路隧道的影响,通过将理论分析、数值计算和现场试验、监测相结合的研究模式,得出了基坑开挖工况对地铁隧道位移、内力影响较明显,建筑物加载工况对公路隧道位移、内力影响较明显的结论。数值模拟结果与现场监测结果较为吻合,该项目可为以后类似工程问题的基坑设计及安全性评估提供参考。     

基于结构动力特性操作检测方法研究

测量结构物自振特性的方法很多,主要有稳态正弦激振法、传递函数法、脉动测试法和自由振动法。实际工程结构比较复杂,难以完全在数学模型中得到反映,影响到结构动力特性求解的精度。因此,选择重要途径也是校核各种数学模型和各种简化公式的重要手段。     

地铁隧道带与不带竖井列车活塞效应模拟研究

为研究地铁隧道内带竖井与不带竖井对列车活塞效应的影响及区别,采用移动网格和滑移交界面技术对模型隧道进行三维非稳态数值计算.结果表明,采用移动网格技术对不带竖井隧道模拟计算结果与国外试验吻合;带竖井模型中,隧道入口风速在列车通过竖井时达到峰值,出口风速出现峰值时刻与不带竖井一致,且峰值均略有增大;竖井有利于减小隧道入口压力梯度和压力峰值,列车通过竖井时,造成出口出现较大压力梯度和压力峰值;列车减速尾部压力由负压变成正压.     

复线隧道施工爆破对既有隧道安全性影响的技术研究

市政复线隧道与既有隧道受地形条件限制,在规划设计时两者的净间距较小,施工过程中新建隧道开挖爆破产生的爆破振动,不可避免地会对既有隧道的结构或运营安全造成一定影响,极有可能导致既有隧道出现结构破坏、衬砌开裂、渗水等不良现象;同时,因净距过小,以及传统的减震爆破一般采用"多打眼、少装药"的方式进行施工,新建隧道的施工安全及施工进度也因此受到极大的制约。     

近距离双线地铁隧道开挖地表沉降分析

因隧道开挖引起的土体沉降可能导致路面沉降和塌陷、引起地下既有管线差异沉降过大而开裂、引起邻近建筑物地基不均匀沉降进而开裂,因此对地铁隧道施工引起的环境变形研究显得尤为必要。以北京地铁14号线十里河站—南八里庄站矿山法区间隧道为研究对象,对地表沉降进行监测并对沉降数据进行分析。通过对4个监测断面、若干监测点地表沉降的对比分析得出,近距离双线隧道开挖地表沉降过程大致分为4个阶段,总体沉降规律与理论分析相同。     

基坑施工对地铁盾构区间隧道影响分析

结合苏州地铁4号线北侧某建筑基坑开挖,用Midas GTS有限元分析软件对基坑施工过程进行计算模拟,分析基坑开挖对地铁4号线区间隧道的影响。结果表明:基坑开挖过程对地铁区间隧道影响最大,基坑回筑过程地铁区间隧道变形较小。基坑开挖过程中地铁区间隧道竖向最大沉降量为1.51 mm,隧道水平向最大位移为6.32 mm;建筑基坑开挖过程中地表沉降最大值为2.5 mm,基坑坑底隆起最大值为20.3 mm,最大值发生在开挖至坑底阶段;围护结构变形和受力满足设计要求。