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。     

盾构隧道的结构病害及其成因探析和治理措施

随着大量盾构隧道投入运营,隧道结构的病害问题逐渐显现。本文从影响和引起隧道结构病害的原因出发,对盾构隧道服役寿命期内其结构病害的情况进行了总结,阐述了盾构隧道结构病害、劣化的主要类型及其内在和外在的表征形式。事实显示,引起盾构隧道结构病害的主要成因包括:运营期特殊荷载导致的隧道结构突发损伤、隧道结构耐久性不足和隧道结构变形等长期行为产生的损伤。盾构隧道结构的病害和损伤主要包括管片和路面结构混凝土开裂、破损剥落;钢筋锈蚀且与混凝土粘结力降低;管片连接螺栓锈蚀或长期受应力腐蚀作用产生扭曲变形甚至断裂;隧道衬砌环纵缝的错台变形、接缝张开等;另外还包括隧道管片、衬砌接头、螺栓孔等位置的渗漏。     

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.     

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。     

公路隧道表观损伤检测方法研究

从公路隧道进行表观损伤检测的必要性出发,对隧道结构表观裂缝及渗漏水的检测方法作了分析,并通过工程实例进行了研究,从而有助于隧道运营养护,同时为隧道维护措施的实施奠定了基础。     

盾构下穿对既有隧道影响的模型试验研究

盾构隧道下穿施工对既有地下结构周围的土体产生二次扰动,会改变既有隧道原有的受力状态以及内力分布,给既有隧道的正常运营带来不利影响.针对此问题,本文采用北京工业大学研制的盾构机,开展了大尺寸盾构隧道开挖模型试验,真实地模拟了隧道的开挖过程,研究了盾构开挖对既有隧道内力的影响.试验结果表明:下穿过程中,沿既有隧道纵向的应力...     

双线盾构隧道二次注浆对既有隧道结构影响研究

基于合肥市轨道交通2号线东延线三护区间平行下穿既有地铁2号线工程,采用FLAC3D软件构建盾构隧道精细化模型,分析不同二次注浆压力下盾构隧道下穿时对既有隧道结构沉降的影响。研究结果表明：二次注浆对既有隧道结构沉降有着显著影响,且注浆压力越大,影响效果越明显,为保证既有隧道结构的安全,注浆压力不宜过大,二次注浆压力应控制在0.3～0.4 MPa;二次注浆浆液配合比为水泥∶水玻璃∶水=0.5∶0.5∶1.0;盾构隧道下穿过程中,既有隧道结构最大沉降值与模拟值基本一致,且二者均呈减小趋势。研究结果可为新建盾构隧道下穿既有隧道结构设计提供一定的工程参考。     

盾构隧道小近距下穿既有隧道施工技术研究

在盾构隧道小净距下穿既有隧道,未对既有隧道内及周边进行加固的情况下,利用FLAC3D有限差分程序模拟计算了地表、既有隧道的沉降变形及二者间的土层最大主应力,参考数值计算的结果优化了盾构施工参数,当施工进入盾构隧道对既有隧道的影响范围内时对既有隧道进行自动化监测,根据监测结果进一步调整盾构推进参数,使得盾构隧道安全、快速通过了既有隧道,取得了良好的社会和经济效益。     

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.     

局部冲击损伤对房屋结构性能影响的研究

运用数值模拟弹体对房屋冲击动态反应的整个过程，分析了这个过程中各个楼层结构的动力及结构的损伤程度，为军事和民用建筑物的鉴定与加固度提供参考。     

Probabilistic performance assessment of shield tunnels subjected to accidental surcharges

Abstract

Accidental surcharges caused by unauthorized damped waste are the most serious hazard threatening the serviceability and structural safety of shield tunnels in Shanghai, China. It is highly desirable to assess the effect of such accidental surcharges on the performance of shield tunnels. Nevertheless, the occurrence and magnitude of the accidental surcharges are both highly uncertain. In this paper, a probabilistic method is suggested to evaluate the performance of shield tunnels subjected to accidental surcharges, which can systematically consider the uncertainty in the soil properties, the uncertainty in the magnitude of the accidental surcharges, and the uncertainty of the occurrence of the accidental surcharges. The suggested method is used to analyse the potential effect of accidental surcharges on the safety of tunnels in Shanghai. It is found that the maximum height of the surcharges and the mean rate of the surcharges can significantly affect the performance of shield tunnels. Considering the past performance of shield tunnels can increase our confidence in the future performance of the tunnels. The suggested method provides a practical means to quantify the risk posed by the accidental surcharges to the performance of the shield tunnels.     

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。     

盾构隧道开挖面稳定极限理论研究

基于村山氏极限平衡法和极限分析上限法研究了盾构隧道开挖面稳定性,推导了维持开挖面稳定的最小极限支护压力计算公式.类似于Terzaghi地基承载力的叠加原理,将极限支护压力表示为土体黏聚力、地表超载和土体重度三项贡献的叠加,并对各自影响系数进行了分析.分析结果表明,极限平衡法得到的黏聚力影响系数随土体内摩擦角增大而增大,...     

盾构管片拼装机的结构分析

结合管片拼装机在盾构施工中的功能,对其整体结构进行了概述,并具体分析了拼装机的回转系统、提升系统、平移系统、管片夹取装置和真圆保持器等结构,最后,对拼装管片时的要求进行了阐述,为盾构机的设计和盾构施工奠定基础。     

土木工程结构损伤检测的研究概述

介绍了基于振动的损伤识别方法的研究现状,根据响应数据种类的不同,将基于观测响应的结构损伤识别方法作了综述,同时指出了损伤识别方法还需要进一步解决的问题,从而推广土木工程结构损伤检测技术的应用。     

盾构管片破损错台修复技术

结合具体施工情况,分析了盾构掘进过程中管片出现破损、崩角、错台等现象的主、客观原因,并根据破损部位、面积、深度情况的不同,探讨了管片轻微破损、较大破损与严重破损时所应采取的具体修复方法,以供参考。     

结构支顶解决盾构吊机摆放位置受限实例

介绍了吊机及结构相关参数,针对车站结构承载力不足的问题,提出了相应的加固措施,并对结构临时支顶施作方法及验算过程进行了分析阐述,对其他盾构施工单位解决吊机受限盾构机吊出问题提供了参考价值。     

运营高速公路水毁成因及养护对策研究

结合运营高速公路水毁的类型,对桥涵水毁、路基水毁的原因进行了分析,并探讨了水毁的预防性养护措施与应急处理措施,同时以随岳高速公路水毁防治为例,对具体的防治措施作了说明,以供借鉴。