管幕内顶进箱涵顶部管幕挠度分析

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的截面最大的管幕法工程。按箱涵顶进土体开挖过程中前方土体的可能滑动的最不利情况分析了顶部钢管幕的挠度问题,以便在设计时对管幕的挠度以及地面的可能沉降有充分的认识。针对钢管不同部分的受力状况不同,主要按悬臂梁、两端固定梁以及弹性地基梁3种模型分情况对钢管的不同部分进行计算分析,并对该工程的情况进行了具体的分析。结果发现当管幕纵向两端自由时在开始进洞阶段钢管上会产生极大挠度,进而对后面顶进过程中钢管的挠曲产生重要影响,整个箱涵顶进过程中钢管的最大挠度出现在两端点处。当管幕纵向两端固定时,钢管挠曲有较大程度地减小,整个过程中最大挠度出现在钢管中点。     

管幕内顶进箱涵顶部管幕承载作用的分析

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的横截面最大的管幕法工程。根据地面沉降限制要求,并按照以较缓慢速度顶进箱涵且开挖土体过程中前方土体滑动的极端不利情况分析了顶部钢管幕的承载作用,针对钢管不同部分的受力状况不同,主要按两端固定梁以及弹性地基梁2种模型分情况对钢管的不同部分进行计算分析,并对该工程的情况进行了具体的计算。结果发现在箱涵顶进过程中,管幕起到相当大的力学作用,上覆土体的重量有一定量被顶部管幕承担而不向其下面传递,有助于提供箱涵前端网格尺寸经济而合理的设计。     

管幕内顶进箱涵前端网格横截面尺寸确定

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的横截面最大的管幕法工程。为保证在管幕内顶进大断面箱涵(前端嵌固钢板制网格框架)的施工过程中开挖面的稳定性,设计合理的网格横截面尺寸十分重要。根据对网格后端开挖面处的土拱效应分析,采用静力平衡条件与土体的剪切强度条件作为基本控制条件,并结合土体的自稳条件,给出了网格横截面尺寸的合理计算方法,以使网格横截面尺寸设计更加合理,最后以实例说明了具体计算过程。     

箱涵顶进置换管幕工法土体变形分布式光纤监测研究

箱涵顶进置换管幕工法是中国新创的城市隧道暗挖方法,施工过程中土体变形情况是检验施工工法成功的关键。针对箱涵顶进置换管幕工法的模型试验过程,设计了基于BOTDR分布式光纤传感技术的土体变形传感器并在室内进行了性能测试,同时根据该工法的施工特点建立了三维变形监测网络。在试验结果和监测数据的基础上,分析了工具管幕推进和箱涵置换工具管幕过程中土体的变形特性,验证了该技术的可行性。试验研究成果对于分布式光纤土体变形监测和完善该施工工法的智能监测系统具有重要意义。     

大断面管幕-箱涵顶进的箱涵结构设计及稳定性分析

中环线虹许路北虹路地道是目前国际上采用管幕法结合箱涵顶进技术施工的最大断面、最长距离的工程之一，本文对管幕围护下顶近施工的箱涵结构受力进行了详细的分析，包括箱涵进出洞、顶进施工过程中的不均匀受力状态以及正常使用阶段的受力分析和设计。     

管幕内顶进箱涵的前端网格长度合理设计

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的截面最大的管幕法工程。为保证在管幕内顶进大断面箱涵(前端嵌固钢板制网格框架)的施工过程中开挖面的稳定性,在网格横截面尺寸一定的情况下,设计合理的网格长度就十分重要。在考虑箱涵上部管幕允许沉降变形的基础上,根据作用于网格内壁土压力的分布模式,并兼顾考虑实际操作的可行性,给出了网格长度的较为合理的设计计算方法,详细计算出了较为合理的网格长度,较好地满足了各主要控制因素。     

管幕对箱涵顶进过程的支撑作用及反力墙变形研究

文章为了研究管幕结构对箱涵顶进过程地表沉降的影响,以及箱涵顶进过程反力墙的位移变形,使用有限差分软件建立了箱涵顶进无管幕和有管幕两种工况的三维数值模型,建立了始发井反力墙结构的三维数值模型.经过数值计算,研究结果显示:有管幕的情况下进行软土浅埋箱涵顶进施工可以显著减少箱涵上方土体的变形;管幕可以为箱涵分担70％的土层压...     

管幕-箱涵法对城市快速路变形影响研究

在田林路下穿中环地道新建工程中,采用大断面管幕-箱涵工艺在饱和含水软土地层中穿越城市快速路施工在世界上尚属首次.详细介绍了管幕-箱涵法在该工程中的应用情况,通过对管幕及中环路面的竖向位移监测,实时了解管幕及箱涵掘进施工过程中中环路面及管幕的变形情况,尤其是箱涵掘进过程中上方管幕的竖向位移,决定了箱涵掘进安全及上方中环路...     

管幕内顶进箱涵前端网格内壁土压力分布模式

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的横截面最大的管幕法工程。在管幕内顶进大断面箱涵(前端嵌固钢板制网格框架)的施工过程中,随着网格后端土体的开挖,作用于网格内壁各面的土压力发生调整,其特点是在距开挖面不同位置处有不同的大小。根据力学平衡条件分析,重新达到平衡状态后,作用于内壁顶面与底面的土压力沿网格纵向呈指数函数分布,内壁侧面的土压力则为沿网格长度方向(纵向)的指数分布与沿高度方向(竖向)的线性分布的叠加,直到在网格前端仍保持相应的原始状态为止。这就为网格尺寸的合理设计打下了重要基础。最后,用室内试验验证了理论计算方法并给出了实例工程网格内壁土压力的具体分布模式。     

管幕箱涵法地下通道顶进施工地表沉降分析

随着城市建设的快速推进,地上空间资源越来越紧张,对于地下空间的开发迫在眉睫。地下工程的施工有很多不同的施工方法,管幕箱涵法作为近年来新兴的一种施工方法,其将管幕法和箱涵法有效地结合在了一起,达到了更好的施工效果。以上海市某管幕箱涵法地下通道的顶进为例,该地下通道在施工过程中穿越上海中环路,需要对其引起的地表沉降进行分析。通过理论计算以及有限元软件分析两种手段,分别对顶进过程中可能产生的地表沉降进行了预测,为实际工程施工提供了依据。     

管幕内顶进箱涵时外表面摩擦系数的试验研究

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的横截面最大的管幕法工程。箱涵外表面与附近浆土混合物或钢管之间的摩擦系数对于箱涵在顶进过程中合理设计千斤顶的顶进推力十分重要。采用室内试验的方法研究了混凝土与配制的5种由膨润土触变泥浆和实际工程中的粘性土形成的浆土混合物之间以及混凝土与钢管之间的摩擦系数,研究结果表明,在纯粘性土时该2种摩擦系数均最大,而随着触变泥浆与粘性土的质量比的增大,摩擦系数则逐渐减小,在纯触变泥浆时摩擦系数则达到或接近最小值。     

浅埋暗挖隧道管棚变形监测及受力机制分析

在土江冲隧道进口段采用应变计对管棚纵向变形进行监测，根据现场测试结果分析管棚在隧道开挖过程中的受力特性，讨论管棚的作用机制。对管棚的刚性固定端Winkler弹性地基梁模型进行改进，建立浅埋暗挖隧道管棚受力的弹性固定端双参数弹性地基梁模型，推导出管棚的扰度方程及应力、应变计算公式，提出求解方法。将弹性固定端双参数弹性地基梁模型应用于土江冲隧道管棚作用机制的分析，计算结果与实测结果吻合较好，说明采用弹性固定端双参数弹性地基梁模型分析管棚受力特征是可行的。     

大断面箱涵下穿高速公路过程的施工监测分析

 郑州—开封(郑开)城市通道下穿京港澳高速公路工程中,顶进箱涵机动车道外廓尺寸为46.8 m×9.3 m(宽×高),当时其宽度为国内第一。在高速公路路面和箱涵布置大量监测点,重点对路面位移和箱涵顶进姿态进行监测。监测成果表明：在路面西侧测点的最终沉降值中,第一节箱涵推进后的阶段性沉降值占一半以上,南区测点超过60%,北区测点超过54%;箱涵顶进高速公路的3/4时,路面两端位移开始加速。分析认为,路面变形较大原因之一在于覆盖层薄、箱涵断面尺寸大以及地质条件差等工程特征,之二为一些设计意图未能在施工中落实,主要体现在管棚和滑行轨道的施工效果上。对箱涵顶进过程中箱涵本身和周边环境的监测信息进行深入分析,可为今后类似工程提供借鉴。     

软土地层管幕-箱涵顶进工具管网格自平衡设计理论研究

目前,国外在软土地区箱涵顶进施工中均对箱涵顶进工具管开挖面前的土体进行加固,以保证在箱涵高度范围内的土体能够自立稳定。为降低工程造价,上海市中环线虹许路—北虹路地下立交隧道工程是世界上首次在软土地区采用不加固软土方法进行管幕-箱涵顶进施工的工程,为维持开挖面土体平衡,工具管网格的合理设计是工程成败的关键。以此工程为背景,从力学原理出发,利用网格内土体在稳定的前提下摩擦力与土压力始终平衡——自平衡原理,建立平衡微分方程,推导出工具管内土压力、土-钢板接触面正应力、剪应力随工具管长度的分布及衰减规律——指数方程,由此方程可解出维持开挖面稳定所需的工具管网格临界长度,并建立网格的长、宽和高之间应满足的定量关系。影响网格长度的主要因素有网格前的土压力、土与网格壁的摩擦特性和土体性质等,分析表明,网格临界长度随土压力的增大而增大,随摩擦系数的增大而减小,为对数方程,所建立的公式可为工程设计提供理论依据。     

腐蚀作用下钢箱梁疲劳寿命预测研究

实际运营的钢箱梁不可避免地受到环境腐蚀和疲劳荷载作用,甚至两者作用是同时发生的或是耦合作用的。对钢箱梁的相关疲劳性能的研究中,均未考虑腐蚀环境对钢箱梁疲劳性能的影响。本文以节段式钢箱梁构造为代表,设计出相应的试件。试验研究表明,试件的顶板与U肋焊接区域的各个测点应变变化较大,该区域更容易发生腐蚀疲劳破坏,经过腐蚀后的试件更容易破坏,尤其是经过3%Na Cl腐蚀液腐蚀的试件。试验研究结论可供钢箱梁设计与工程钢箱梁管理参考。     

高层型钢混凝土框架-核心筒结构施工期竖向变形实测研究

通过工程实体测试,考察某高层型钢混凝土框架-核心筒结构在施工期间从底层混凝土浇筑后到42层结构施工完的竖向变形规律。测试结果表明：型钢混凝土组合柱内混凝土与型钢存在变形差,变形协调需要的时间与混凝土强度等级有关,强度等级越高变形协调需要的时间越长;施工期间结构竖向应变,柱最大达407×10^-6,剪力墙最大达359×1...     

地铁隧道盾构法施工过程中地层变位的三维有限元模拟

在全面分析土压平衡式盾构施工过程中影响周围土体变形各主要因素的基础上，提出一种能够综合考虑各种因素的盾构施工三维非线性有限元模拟方法，通过对某地铁隧道盾构施工过程的模拟，分析了盾构推进过程中隧道周围及地表处土体的位移和变形以及横断面不同深度上的沉降分布规律，计算得到的隧道纵向地面沉降分布曲线与实测数据非常接近，计算结果表明所提出的盾构施工模拟方法是有效可行的。