考虑转动错台偏载作用的盾构隧道纵向变形解析法

基于盾构隧道转动错台模型,提出了一个能够评价偏载作用下隧道纵向变形的位移假设函数,同时结合最小势能原理推导出位移解析解,进而可以计算环间错台和转动变形.依据工程算例,将文中方法和数值模拟的结果进行对比,以此验证了该方法的合理性.研究结果表明偏载工况下,沉降和错台曲线具有明显的非对称性;当隧道轴线由与堆载长边方向平行逐渐...     

考虑隧道剪切效应的基坑开挖对邻近隧道纵向变形分析

 基坑施工将打破周围地层已平衡的应力场,引起应力释放,对既有下卧地铁隧道产生不利的影响。针对既有研究的不足,提出考虑隧道剪切效应的基坑开挖对下卧隧道影响的解析解。既有隧道简化为搁置于Winkler地基上的Timoshenko梁。通过两阶段分析法,考虑基坑卸荷作用下已建隧道的响应。首先基于Timoshenko梁理论,建立考虑隧道剪切效应的隧道纵向变形微分方程,然后将由Mindlin弹性解计算得到附加荷载施加于既有隧道上,最后通过有限差分法得到在附加荷载作用下隧道的纵向变形解答。收集3个已发表工程实例的实测数据,并与本文方法及Euler-Bernoulli梁法的计算结果进行对比分析,发现实测结果与2种方法得计算结果有较好的一致性。然而,在内力分析上,相对比于本文方法,Euler-Bernoulli梁法明显高估基坑卸荷引起的隧道弯矩与剪力。由于本文方法可有效模拟既有隧道剪切效应,因而可进一步给出1在卸荷作用下隧道管片间错台量。研究成果可为合理预测邻近基坑施工对既有隧道的影响提供一定的理论支持。     

基坑开挖对邻近既有盾构隧道的影响分析

为研究基坑开挖对既有盾构隧道产生的影响,以某已建地铁周边基坑工程为背景,通过数值模拟的方法对开挖过程中隧道的位移和膨胀变形进行研究,并与现场监测数据进行了对比分析。结果表明:基坑开挖时,两平行隧道中距离基坑较近隧道的位移变形量大于较远隧道的位移变形量; 同一隧道同一监测线上距离基坑越近隧道监测点位移总变形量越大,且隧道整体朝向基坑方向偏移; 同一隧道的同一竖向截面上不同点的位移不同,靠近基坑一侧监测点位移数值大于背向基坑侧的位移数值; 隧道在整体隆起变形趋势下,存在“竖鸭蛋”变形趋势; 纵向隆起位移量随监测点呈抛物线分布并向两边逐渐减小; 数值模拟结果与现场监测结果基本一致,验证了模拟的正确性; 研究成果可为因地铁周边新建建筑引起地铁变形可能发生的危害做出预警,并提出相应防治措施,为待建地铁隧道项目的安全设计和施工提供参考。     

基坑开挖引起下卧盾构隧道隆起及控制研究

以某盾构隧道上方近距离基坑开挖为背景,建立了基坑开挖对下卧盾构隧道影响的数值模型,根据不同施工工况进行模拟,动态地分析了施工过程中基坑开挖对盾构隧道的影响及变形控制措施的效果,研究结果可为优化设计和施工提供参考。     

基坑开挖对临近既有盾构隧道影响的机理研究

基坑开挖会对临近既有盾构隧道产生不利影响。分析了基坑开挖对临近既有隧道变形的影响机理,理论分析结果表明:基坑开挖卸载使隧道水平方向压力减小,导致隧道产生朝向基坑侧的水平方向位移;收敛变形仍呈"水平向拉伸、竖向压缩",但变形会加剧;首次提出基坑开挖深度决定了隧道竖向产生隆起或沉降;降水会使隧道产生下沉。收集了11项国内基坑工程实例,对实测数据进行了统计分析,结果表明:隧道最大水平位移值与隧道和基坑的净距离呈幂函数关系,提出了隧道最大水平位移值的经验公式,实测结果验证了影响机理理论分析的可靠性。     

邻近地铁隧道基坑开挖变形及控制分析

为探究基坑开挖对邻近地铁隧道的影响,文中采用Plaxis模拟分析软件,对比分析了不设置和设置中隔墙(MPW)两种工况下基坑及隧道结构的变形情况。模拟结果表明,中隔墙可以有效减小基坑边缘土体的位移,并改变隧道总体位移量及方向;设置中隔墙后,围护结构最大水平位移点将向下偏移,同时可以有效减小隧道上方土体的总体沉降量和隧道衬砌结构的不均匀沉降情况;除此之外,隧道结构所受内力也将减小。因此中隔墙可以有效控制基坑及隧道结构的变形。     

杭州地区基坑开挖对邻近既有盾构隧道影响的统计分析

基坑施工对邻近建筑物的影响一直是研究的热点问题,而盾构隧道结构对变形更为敏感,开挖施工对既有隧道的变形影响问题值得重点关注。选取杭州地区17个既有地铁盾构隧道的基坑工程实例,研究开挖施工对隧道结构的变形影响,分析基坑与隧道的水平净距、相对高差、开挖深度等空间参数对隧道变形的影响。研究结果表明：基坑开挖的卸荷作用会引起邻近隧道结构的附加变形,且水平位移通常大于竖向位移;隧道的变形影响随着与基坑的水平净距增大而呈非线性递减;隧道的竖向位移随基坑开挖深度增加而线性增大,且不同开挖深度的敏感性不同。研究成果对类似地区的地铁隧道保护工作具有一定的参考意义。     

基坑开挖对邻近地铁变形的实时监测与数值分析

基坑开挖会使临近隧道产生位移与不可忽视的自身结构变形,影响隧道的运行安全.论文借助有限元方法与现场自动监测,对基坑开挖对临近已建隧道的影响展开研究,采用数值模型对实际施工工况进行模拟,动态地分析了施工过程中开挖卸荷对地铁隧道的影响.分析表明基坑开挖对隧道不仅产生了纵向上的沉降,也使隧道结构本身产生了一定的横向变形,现场实测数据与有限元分析结果对比反映了隧道变形的规律.可以为以后的工程提供参考.     

基坑开挖对邻近隧道变形影响的解析方法研究

随着城市地下空间工程建设的不断发展,在毗邻既有隧道处进行基坑工程施工已经成为常见的现象。基坑开挖会破坏原有地应力场,进而对邻近隧道产生影响,因此研究相应的应对措施是必要的。基于此,本文将隧道简化为作用在Pasternak地基上的Timoshenko梁,建立了基坑卸荷引起的隧道变形理论计算模型。以合肥大学城深基坑项目为工程案例,分别通过考虑小变形应变特性的Plaxis三维数值模型和理论模型进行计算,并将两个结果分别与现场实测数据进行对比分析。结果表明：模拟计算结果与实测结果基本吻合,最大位移偏差仅为0.6 mm,说明考虑小变形应变特性的本构模型可以很好反映土体应力和变形情况;本文提出的理论模型计算结果与实测结果十分吻合,且理论模型计算结果相比模拟结果更接近实测值,说明所提出的理论模型可以更准确有效地分析基坑开挖效应对侧卧地铁隧道的变形影响。     

盾构穿越引起的既有盾构隧道纵向变形研究

研究既有隧道在新建隧道穿越时产生的响应,提出一种能准确预测既有隧道位移的计算方法。采用目前国内较为先进的转动错台模型,在考虑施工因素的附加荷载作用下,运用最小势能原理对既有盾构隧道在新建隧道穿越时的结构变形进行了分析预测。并分别选取了3个工程实例对新建隧道在不同穿越工况下本文方法的预测准确性进行了验证。研究结果表明:本文方法计算值与实测值较为吻合,能计算出既有隧道的竖向位移、环间的错台量、转角和剪切力,进而判断既有隧道结构的安全状态;既有隧道发生沉降时管片以错台变形为主,转动变形占比较小(约30%)。     

开挖卸荷引起下卧已建盾构隧道的纵向变形研究

开挖卸荷引起的下卧已建盾构隧道纵向变形是城市基础设施建设面临的热点和难点问题。将已建盾构隧道视为三参数Kerr弹性地基上的无限长梁,采用两阶段法研究基坑开挖卸荷引起下卧盾构隧道的纵向变形。对简化弹性空间法获得的地基参数进行讨论,通过与有限元模拟结果对比确定了合适的Kerr地基模型参数选取,并对Winkler、Pasternak与Kerr 3种地基模型的模拟结果进行了对比。为获得更合理的上方卸荷引起的隧道响应,推导并求解了考虑隧道侧向土体对隧道作用的平衡微分方程,解析结果与有限元结果基本吻合,与工程实例监测数据对比,验证了方法的有效性。研究表明：相对于Winkler与Pasternak模型,Kerr地基模型更具优越性;对通过简化弹性空间法得到的地基参数进行适当修正可以使弹性地基模型的模拟结果更理想;隧道侧向土体对隧道的作用比较显著,应在计算中考虑。     

基坑开挖对既有地铁隧道影响的实测及数值分析

近几年随着大城市地下空间的快速开发,对中心城区地下空间的基坑设计不仅要关注基坑本身的安全问题,更需要关注基坑工程对周围建（构）筑物的影响问题。因此,需将基坑工程和环境作为一个整体来考虑设计。在总结地铁工程控制标准与保护技术的基础上,以广州某临近既有地铁隧道的深基坑开挖为案例,通过数值模拟和隧道实测手段综合分析了基坑开挖对地铁隧道的影响。实测结果表明,基坑开挖期间对于隧道不一定是卸荷影响,有时也会增加隧道围压,这与基坑开挖深度以及隧道与基坑的位置关系有关,也与基坑支护结构施工方法有关,应结合具体力学传递路径来确定是卸荷还是加荷影响。数值计算结果与隧道实测结果比较接近,说明数值建模的边界条件和参数选择是比较符合实际工况,本文成果可为类似工程优化设计和施工提供有益的参考和借鉴。     

基于临近桩基保护要求的基坑变形控制指标研究

基坑开挖对临近桩基的保护一直是基坑工程的难题之一,控制围护墙变形是防止临近桩基破坏的最主要措施,而目前对于围护墙的变形控制标准主要是来源于统计结果,并不能反映临近桩基的变形承受能力.通过基于位移控制的基坑开挖对临近桩基础影响两阶段分析方法,建立基坑围护墙变形与桩基变形的关系,并进一步通过对基坑与桩基的主要相关参数分析提...     

深基坑开挖对周边环境变形影响监测实例

工程建设过程中对施工引起的变形要求越来越严格。本文以实际工程为研究背景,对基坑施工时周边环境的变形规律进行了详细分析。以期对今后从事类似工程建设提供参考和积累经验。     

基坑开挖对既有地铁隧道变位影响及技术措施分析

地铁上盖基坑开挖会对既有地铁隧道结构变位产生影响。基于土-结构相互作用模型,建立基坑开挖对既有地铁隧道影响的三维数值分析模型,分析了地铁上盖基坑开挖对地铁隧道变位的影响,并采用土体加固、分块开挖等技术措施对地铁隧道变位进行控制分析。分析表明：地铁上盖基坑开挖会对既有地铁隧道的变位产生影响,土体加固、基坑分块开挖等技术措施能够有效控制地铁隧道的变位,其中土体加固技术的效果最为明显。     

基坑开挖对邻近地铁变形的影响分析

本文通过基坑开挖对邻近地铁隧道影响的原型案例分析,归纳基坑开挖引起邻近隧道沉降、水平位移及收敛变形的主要因素,研究结果表明:邻近隧道的基坑开挖对隧道的沉降和水平位移均产生较大的影响,隧道产生的变形在空间上表现为斜向坑底的位移;隧道横断面的收敛情况表现为,隧道呈现出横鸭蛋形。引起隧道变形的主要因素有基坑与隧道相对距离(水平距离和垂直距离)、开挖的时空效应等。其中基坑与隧道的相对距离对隧道的变形影响较大,当基坑与隧道的水平距离在4m以内时,隧道产生的水平位移、沉降均较大。     

干土深基坑开挖支护和计算

针对山西长治平缓地带深基坑土方开挖和支护,在施工技术方案分析的基础上,对其整个基坑施工技术进行了详细阐述,以期为提高类似地区建筑土方工程施工质量和安全提供有益参考。     

邻近地铁隧道的深基坑变形控制分析

结合具体工程实例,利用有限元分析方法对邻近地铁隧道的基坑围护变形控制要求进行研究。分析结果表明:针对不同的围护结构变形控制标准,地铁隧道结构的位移量亦随之发生变化。当围护结构位移值达到40mm时,隧道结构的位移将达到甚至超过地铁隧道的变形控制限值;当围护结构的变形值达到20mm时,隧道结构的位移相对较小,可更为有效地保护隧道结构的安全。     

Longitudinal structural modelling of shield tunnels considering shearing dislocation between segmental rings

Shield tunnels in soft deposits are often subjected to differential settlement and longitudinal structural deformation during long-term operation. Since the shear stiffness in circumferential joints between rings is relatively low, shearing induced dislocation between segmental rings becomes a significant aspect of longitudinal deformation of tunnels. The longitudinal deformation mode comprises both rigid rotation of segmental rings (bending mode) and dislocation between rings (dislocation mode). The existing modelling method is usually based on Euler–Bernoulli beam theory, which only considers the bending effect and ignores the shearing deformation. This paper proposes a new longitudinal structural model to consider the shearing dislocation between rings. In the proposed model, the tunnel is simplified as a homogenous Timoshenko beam, and an equivalent shear stiffness is proposed to consider the influence of joints. Since Timoshenko beam theory considers both flexural deformation and shear deformation of the beam, it can describe the actual deformation mode of a tunnel reasonably. The proposed model is compared with the traditional Euler–Bernoulli beam model based on a field measured longitudinal deformation of a Shanghai metro tunnel. The results indicate that the traditional Euler–Bernoulli model overestimates the longitudinal internal forces of a tunnel. The proposed model based on Timoshenko beam theory predicts a smaller joint opening and a greater dislocation between rings than the Euler–Bernoulli beam model.