盾构公路隧道结构损伤成因研究

从影响和引起隧道结构损伤的原因出发,研究了盾构公路隧道服役寿命期内隧道结构损伤和既有软土盾构隧道结构病害/劣化的主要类型及其内在和外在的表征形式,总结得出了引起既有盾构隧道结构损伤的主要成因和盾构隧道结构的病害、损伤的主要形式。     

浅谈水下盾构隧道结构病害处理

在参考狮子洋隧道施工图和地下结构常见病害处理的基础上,分别分析了一般水下盾构隧道盾构段和联络通道在运营中可能遭受的结构病害。比较全面地概括了隧道结构病害处理措施,为水下盾构隧道运营过程中的病害处理提供依据。     

软土地区既有盾构公路隧道结构损伤成因和表征

随着大量软土地区盾构公路隧道投入运营,隧道结构的损伤问题逐渐显现。介绍了设计、施工、隧道管片生产等因素导致的隧道结构早期性能损伤。同时研究了运营期特殊荷载(加载、卸载、地震、火灾、爆炸、水灾等)导致的隧道结构突发损伤、长期行为引起隧道结构耐久性不足和隧道结构变形等产生的损伤。最后指出盾构隧道结构的病害损伤主要表征在混凝土衬砌、连接螺栓、衬砌接头和路面结构等方面。     

盾构隧道收敛与病害特征及性能相关性研究

基于南京地铁3号线九龙湖站—诚信大道站区间隧道收敛长期监测数据及结构检测成果,通过对收敛形态、数据与结构病害、性能的统计和指标分析获得以下研究结论:(1)隧道管片椭圆收敛形态主要以水平向“外扩型”为主,其长轴方向与水平线偏转角多处于±1～±30°之间;(2)收敛数值与裂缝数量、渗漏面积成正相关,但是与结构强度、错台量及壁后空鼓无明显相关性;(3)软土地层隧道收敛值＞60 mm时,管片纵向贯通裂缝数量明显增多,且最大宽度已达到或超过设计标准值0.2 mm。建议在软土条件下钢环加固标准设置为60 mm;(4)管片渗漏部位常发生于隧道水平线附近±30°范围,这与“外扩型”收敛椭圆长轴方向产生最大变形量Δ_max的范围相一致,进一步验证了收敛变形是导致接缝渗漏的主要成因。     

隧道结构服役性能动态监测现场试验研究

以上海市某地铁线路的盾构隧道段作为试验段,深入分析了以隧道沉降为代表的关键参数,通过监测揭示了盾构隧道纵向变化的规律和采用该技术手段大规模开展隧道结构服役性能长期监测的可行性。     

盾构隧道结构耐久性研究

盾构隧道处于复杂的侵蚀性环境中且耐久性影响因素错综复杂,已建工程中,由于耐久性失效每年造成巨大的经济损失。本文作者分析了盾构隧道结构耐久性影响因素,重点阐述了荷载与环境的长期作用对钢筋的锈蚀和混凝土的腐蚀影响,探讨了盾构隧道结构耐久性设计方法。     

盾构公路隧道结构性能检测评估指标及应用研究

就评价运营城市盾构公路隧道结构的整体功能性,安全性能和耐久性能的指标体系进行了研究,并提出了获得上述指标的运营盾构隧道结构检测方案的“三步法”和基于隧道结构纵向长期变形、营运隧道先验信息及踏勘结果的修正的隧道结构检测区段划分方法.最后以服役近40年的我国第一条越江隧道上海打浦路隧道为例,采用上述方法对表征该隧道结构当前性能的整体功能性、安全性和耐久性指标进行了检测并给出部分检测结果.结果表明,文中给出的指标体系基本能够反映运营盾构隧道结构的服役性能状态,采用文中提出的检测方案可准确的获得上述指标,从而对运营盾构隧道结构的服役性能现状做出有效判定.     

盾构隧道结构病害状态综合评价方法研究

为了定量化评估运营盾构隧道健康状态,需要考虑结构病害对其安全性、耐久性和适用性的综合影响。将盾构隧道常见病害成因分为管片错位、衬砌材质劣化以及渗漏水等6个子系,对每个子系构建了病害故障树;从工程应用角度出发,从故障树中选取了23个可定量化因素作为评价指标,通过层次分析法建立了三层病害评价指标体系;对体系中单一评价指标的定量化分级方法进行简述,并给出所有指标的建议分级标准,采用改进的层次分析法-乘积标度法确定了各评判指标之间的相对权重;确定了基于Cauchy分布模型的隶属函数的关键参数。本方法修正了单因素诊断指标的片面性,考虑了多种病害对隧道结构综合作用,对亚健康的隧道结构的健康状态也能进行有效的定量化评价。     

既有盾构隧道衬砌结构的安全性评估

科学合理地评估既有隧道的安全性具有重要的现实意义,是当今隧道界的热门课题.目前隧道的安全性评估理论研究还处于起步阶段,有待于形成完善的理论体系.本文借鉴桥梁成熟的安全性评估理论,在简单评述了盾构隧道衬砌结构的设计方法的基础上,研究了基于设计理论的盾构隧道衬砌结构安全性评估方法,并讨论了评估与设计的不同.通过研究可知:(1)基于设计理论评估既有隧道的安全性可以采用与设计新隧道相近的方法,易于为评估者接受和理解;(2)评估阶段能够获得比设计阶段更为全面准确的有关控制断面、荷载、结构分析以及截面尺寸和材料强度的信息;(3)在评估阶段避免了许多不确定因素,因此评估结果更接近隧道的实际状态.     

隧道结构裂缝病害治理方法研究

以实际工程为例,对隧道的结构开裂进行了细致的研究,阐述了裂缝的分类方法以及裂缝的产生原因,并且详细分析了在设计、施工、运行3个阶段中可能引起隧道开裂的各种因素,并结合实际情况给出了相应的解决方案。     

上海新建路越江盾构隧道工作井设计浅析

越江隧道的盾构工作井具有埋地深、尺寸大、工况复杂等特点,且是工程中最先开工和最后完工的特殊结构。本文以上海新建路越江隧道浦西工作井为工程背景,根据工作井施工期间的实际工况和受力特点,对超大超深盾构工作井的围护和主体结构分别进行了平面和三维分析,为今后越江、跨海隧道盾构工作井的设计提供有益参考。     

盾构法隧道的纵向受力分析

本文借助等效连续化模型 ,把盾构法隧道假设为弹性地基上的弹塑性梁 ,着重研究了纵向不均匀荷载、不均匀沉降对隧道应力分布以及缝隙张开状况的影响。并以某越江隧道为工程实例 ,分析了隧道的受力变形。     

早强降黏型复合掺合料对盾构管片混凝土性能的影响

研究了早强降黏型复合掺合料对盾构管片混凝土的工作性、养护时间、脱模强度、力学性能和长期耐久性能的影响。结果表明,掺加早强降黏型复合掺合料能够在一定程度上降低混凝土拌合物的黏度,提高混凝土的脱模强度及早期强度,从而改善盾构管片混凝土的外观,提高盾构管片模板周转率,对混凝土的耐久性能也有一定的提升。     

既有盾构地铁区间上方新建管廊基坑的优化设计研究

本文以北京通州地区万盛南街地铁7号线东延工程既有盾构区间上方新建综合管廊明挖基坑为工程背景,根据现状条件,对比分析并确定共路由段标准管廊明挖基坑采用的支护方案.通过数值计算,分析标准段管廊基坑开挖卸荷对下方地铁盾构区间的影响,综合判断管廊基坑结构底与下方盾构区间顶之间安全距离要求.通过管廊工程现场试验段的施工监测数据验...     

城市地铁车站及隧道结构的震害分析及其对策

本文结合阪神大地震中神户地铁的震害表现,分析了城市地铁车站及区间隧道的震害特点以及地铁工程的震害机理,并从地铁线路规划、抗震设计、地铁施工等三个方面提出了提高地铁抗震性能的对策.     

十字垭隧道病害成因分析及整治

十字垭隧道在运营期间出现了较严重的病害,在现场调查和相关检测资料分析的基础上,指出地下水的作用是隧道产生病害的主要原因,降低地下水位是解决隧道病害的根本措施,最后提出整治病害的建议。     

考虑内部预制结构的盾构隧道抗震性能分析

近年来,预制结构逐渐应用于隧道内部结构,如上海复兴东路隧道、南京纬三路隧道等。与现浇结构相比,预制结构具有生产效率高、产品质量好、工人劳动强度低、保护环境等优点。但是,其连接部位薄弱,抗震性能相对较差。以某盾构隧道为背景,基于目前盾构隧道抗震设计不考虑内部结构的现状,采用动力时程方法对比分析了预制和现浇两种内部结构形式对盾构隧道管片抗震性能的影响,从而系统评价了考虑内部预制结构的盾构隧道抗震性能。结果表明:设计地震作用下,考虑内部结构能明显改善盾构隧道管片的抗震性能,且内部现浇结构优于内部预制结构;罕遇地震作用下,内部现浇结构会先于盾构隧道管片破坏,且内部现浇结构相比内部预制结构更为不利。     

基于BIM盾构隧道结构分析和安全预警可视化研究

传统的安全预警手段存在信息传递不灵活、表达效果不直观等问题,且现阶段在盾构隧道中基于BIM技术的深化应用尚未得到广泛重视。为解决这些问题,引入BIM技术实现快速可靠的盾构隧道结构分析及安全预警可视化方法。首先借助插口程序及代码实现BIM和有限元（FEM）间的模型及数据转换,从而实现基于BIM建模的快速有限元分析,再利用BIM的可视化优势将计算得到的结构安全系数直观地表现出结构的安全状态,从而实现基于BIM及FEM的盾构隧道结构安全预警可视化技术。结果表明,提出的安全预警可视化表达方法对隧道工程具有良好的效果。     

盾构推进的损伤力学分析及现场试验研究

基于损伤扰动的概念 ,分析了盾构推进引起的周围土体扰动破坏机理 ,并通过现场试验监测对理论分析的结果进行了比较验证。研究表明 ,注浆参数是影响盾构推进变形的主要因素。