下穿机场跑道管幕法箱涵顶进的变形规律研究

规划的首都机场捷运系统与汽车通道工程,需下穿正在运营的国际机场跑道,这在国内外尚无先例。为慎重起见,拟采用管幕保护下的顶进法施工。本文针对超长距离管幕掘进、顶进箱涵等多种工况进行数值模拟分析,研究在管幕保护下箱涵顶进时,管幕的变形、地层应力及变位和地表沉降的规律。     

软土地层管幕法隧道施工对环境的影响及控制

在管幕维护下进行箱涵顶进，地表变形控制的好坏是施工成败的关键。结合实际工程，讨论了地表沉降的原因及解决对策，同时分析了管幕在箱涵顶进过程中对地表变形的影响。通过对实测数据的分析，验证了所采取措施的合理性。     

管幕工法中不同截面钢管力学分析

通过对管幕内顶进箱涵工法和箱涵顶进置换管幕工法中不同截面钢管的力学分析,得到在管幕内顶进箱涵工法中,管幕采用圆形钢管较为合理;在箱涵顶进置换管幕工法中,管幕采用异形（矩形高大于宽）钢管比较合理。     

管幕箱涵法关键设计及顶进阻力分析

管幕箱涵法是在始发井与接收井之间,通过小型顶管在箱涵四周完成封闭或半封闭的隔离,而后顶进箱涵的暗挖施工方法.通过对上海市田林路地道项目实测顶力的分析,推导出了管幕箱涵顶进阻力组成和数值,对规范传统顶力计算公式提出了调整建议,为后续类似项目提供有益参考.     

软土地层管幕-箱涵顶进施工新技术

上海市中环线北虹路下立交工程是我国第1次采用管幕-箱涵顶进施工技术,也是世界上在软土地层中施工断面尺寸最大的管幕法工程。结合工程实际,提出了创新的管幕结合箱涵顶进的RBJ施工工法(roof-boxjackingmethod),介绍了钢管幕顶进高精度姿态控制和网格工具头设计以及箱涵推进的顶力、地表变形、箱涵姿态控制等关键技术。工程施工取得了理想效果,可为相关工程的设计、施工提供参考。     

钢管幕顶进控制技术

管幕支护是浅埋暗挖法施工中的一种辅助工法。由于城市地下工程施工对地表沉降控制要求极其严格,而管幕在顶进过程中又容易产生偏差,而且会导致锁口角钢变形,甚至会导致箱涵被卡而无法顶入,因此,在实际施工时采取了高精度控制技术,减小了顶进时产生的偏差,使地表沉降和管幕变形控制在工程要求之内。     

钢管幕力学作用研究

以上海中环线虹许路一北虹路下立交工程为背景，采用理论分析和数值模拟方法研究了管幕箱涵顶进工法中管幕的加固、承载和抗隆起等力学作用。     

浅覆软土中钢管幕顶进施工沉降控制技术研究

上海市田林路地道新建工程采用管幕-箱涵工法穿越中环线,地道施工具有覆土浅、断面大、周边环境保护要求高等难点。钢管幕在淤泥质软土中穿越高等级道路,顶进施工时沉降变形控制是极为重要的一环。结合内锁扣形式的管幕钢管设计,从管幕掘进机刀盘与泥土舱设计、顶进纠偏系统、洞口止水装置、触变泥浆系统及管幕施工顺序等多个方面,详细阐述管幕钢管顶进过程中沉降控制施工技术措施。施工监测结果表明,中环线路面变形均控制在±2cm内,沉降控制作用明显。钢管幕群顺利穿越中环线,为后续箱涵推进创造有利条件。     

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。     

几种箱涵顶进施工技术的探讨

在进行箱涵顶进双重置换施工新工法的研究同时,对直接顶进施工技术、管幕-箱涵顶进施工技术和RC施工技术这几种箱涵顶进施工技术进行了分析和比较,论证了箱涵顶进双重置换工法的优势,并指出应针对上海地区的高地下水问题和钢管幕顶进进度控制对箱涵施工技术进行重点研究。     

超深顶管工作井复合结构三维变形特性

以佛山市某超深埋电力隧道顶管工程为背景,采用现场监测和数值模拟相结合的方法,研究顶管工作井复合支护结构在施工过程中的变形规律。结果表明：数值模拟结果与实际监测值基本吻合;随着开挖阶段内支撑和内衬墙的施做,复合结构共同作用有效抑制了墙体水平位移向井内增大,下部土体开挖对上部墙体位移影响逐渐减小;而在顶进阶段,顶进反力作用范围内墙体发生向井外的位移,墙体向井外竖向和横向水平变形均随顶进反力的增大而增大;通过分析工作井后背墙体竖向和横向水平变形规律,表明整体变形为向井外“凸”出的曲面;最后建议距离顶进反力作用中心越近的内支撑设置间隔应越小,且截面尺寸应越大,以提高工作井结构的支护效率和整体稳定性。     

预制混凝土箱涵结构设计理论与施工技术研究综述

结合预制混凝土箱涵的设计理论和施工方法,深入分析了现有预制混凝土箱涵结构力学简化计算方法、有限元数值模拟分析方法。系统论述了现浇法、直接顶进工法和管幕-箱涵法的研究概况、进展及其优势进行了系统地论述与总结。并在此基础上,提出了研究中存在的关键技术和具体问题,探讨了预制混凝土箱涵结构的发展前景及趋势。     

管幕法预制箱涵顶进施工技术探析

结合花园大道工程实例,介绍了管幕法预制箱涵顶进施工技术的工艺流程、管幕施工和箱涵顶进过程的质量控制要点及注意事项,为类似工程提供施工借鉴。     

软土地层管幕—箱涵顶进施工新技术

本文介绍了在上海市中环线北虹路下立交工程中,结合工程实际,应用了创新的管幕结合箱涵顶进的施工工法-RBJ工法(roof-box jacking method),并详细介绍了该工程钢管幕顶进高精度姿态控制、网格工具头设计、箱涵推进的顶力控制、箱涵推进中地表变形控制及箱涵姿态控制等关键技术,可为相关工程的设计、施工提供参考.     

饱和软土地层中管幕法隧道施工风险分析

上海市中环线虹许路一北虹路下立交工程设计采用管幕结合箱涵顶进——有中继间的推进工法施工，是我国第一次引进管幕工法施工，也是世界上在饱和软土地层中施工的最大、最长的管幕法工程，其工程规模大，工艺新颖，工程地质条件差，存在很大的施工风险。运用风险分析方法，分析了饱和软土地层中施工管幕法隧道时在管幕顶进精度、管幕顶进阻力、地表沉降（隆起）、管幕损坏、管幕水密性、管幕锁口连接以及箱涵开挖面稳定、箱涵损坏、箱涵方向控制、管幕下沉、箱涵安全出洞、地面变形控制等方面存在的风险，得出了工程的总体风险水平，并提出了相应的防范措施。     

管幕作用下矩形大断面开挖面稳定模型试验研究

管幕箱涵工法因其施工过程环境扰动较小的特性非常适合建设下穿通道。进行砂土地层中重力场非相似模型试验,探究管幕结构在维持开挖面稳定和限制环境扰动方面的作用,通过控制开挖面板位移模拟开挖面失稳破坏过程,采用压电薄膜监测开挖面三维土压力分布形式、DIC双目相机监测地表三维位移和分布式光纤监测模型管幕变形将传统监测从点拓展到线和面。对比分析开挖面荷载大小及分布、地表沉降大小及分布和管幕结构变形随开挖面位移变化规律,揭示管幕作用下矩形开挖面稳定及环境影响机制。管幕结构能够阻断滑动面向地表延伸及滑动块上方土体塌落,最终承担部分松动土压力并维持上覆土中土拱结构稳定,有效降低矩形开挖面荷载并显著限制环境扰动。模型试验研究结论对管幕箱涵工法发展具有指导意义。     

箱涵顶进双重置换工法的有限元分析

通过使用大型商业有限元软件ABAQUS建立的三维有限元模型,对箱涵顶进双重置换工法中工具管顶进过程进行有限元模拟,分析了工具管顶进过程对周围环境的影响。     

钢管顶进过程中反力结构变形及受力的模拟研究

以沈阳地铁某车站为工程背景,利用FLAC3D建立钢管顶进过程的数值模型,对钢管顶进过程中提供反力的结构进行分析。结果表明:钢管顶进过程中,提供反力的结构最大水平方向位移0.42 mm,且位移影响范围很小,混凝土受力均在允许范围内,满足顶管施工要求。     

浅覆土运营地铁上方的箱涵顶进施工技术

以某综合交通枢纽的地下通道施工为例,通过技术优化和采用加固措施顺利完成了在浅覆土运营地铁上方的箱涵顶进施工。介绍其抗拔桩隔离、管幕保护和门式注浆等加固措施,以及箱涵顶进过程中的质量与安全控制,可为类似工程施工提供借鉴。     

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。