基于BIM技术的大直径公铁合建盾构隧道项目管理应用研究

大直径公铁合建盾构隧道的施工过程较为复杂,为了将产生的信息更好的共享与管理,在施工前期建立基于GIS的BIM模型,BIM模型内的各构件信息包含了该构件的所有三维几何信息和施工信息,通过BIM模型链接施工全寿命周期内产生的信息,并研发建立BIM智慧指挥平台,从而指导项目管理.依托大直径公铁合建盾构隧道项目,将BIM技术覆...     

盾构隧道学科的演化及前沿术语可视化分析

为了系统地分析研究"盾构隧道"学科的基础知识、演化过程和前沿术语,以CNKI数据库收录的国内1 819条及WOS数据库收录的1 441条有关"盾构隧道"论文引文数据为样本,利用可视化分析软件Cite Space II对所得数据进行文献共被引、作者共被引和前沿术语共被引等分析,绘制了盾构隧道科学知识图谱,并基于所得图谱展开分析了盾构隧道学科的基础知识、国内科研分布机构和学科动态等。同时,挖掘了关键节点,分析了关键节点代表的在盾构隧道历史上起到重大作用的专著或论文的重要性,并对该学科研究的前沿术语及由其推动发展的行业进行了预测。     

盾构隧道全寿命周期成本分析方法研究

目前盾构隧道设计方案决策,仅考虑初期投入和建设成本,很少考虑到全寿命成本和社会成本和环境成本,因而有较大的缺陷和局限性。这直接导致了盾构隧道维护成本、建设期交通堵塞成本及环境成本过高,社会负面影响大的问题。基于全寿命周期的盾构隧道经济成本评估正是针对这一问题,从工程学和经济学的角度综合考虑了设计、建设、营运、检测、养护、社会、环境等各个方面的因素,最终以隧道全寿命周期的综合经济成本为指标,以此来评价工程的优劣与经济性。     

BIM技术在电力隧道盾构施工风险源可视化应用

分析了BIM技术在盾构风险管控应用的效果情况。通过BIM技术的使用弥补了传统盾构风险管控在实际使用过程的一些不足。从220kV石井～环西电力隧道工程实际出发,分析了盾构施工的风险源分布情况,并针对电力隧道本身和风险源创建BIM模型,实现了盾构风险源管控可视化。同时盾构监控可视化平台还有监测数据分析功能,帮助施工管理人员和现场施工人员对盾构实时风险有了更为真实深入的了解。盾构风险源的可视化为现场的盾构施工和项目管理人员决策提供了有力的数据支持,并在实际应用的过程中达到了降低盾构施工发生的概率的目标。     

隧道施工的盾构设备

1　开发利用城市地下空间的重要性和迫切性目前 ,我国城市建设飞速发展 ,城市规模不断扩大 ,人口急剧膨胀 ,人类的生存空间日益缩小 ,出现了以建筑用地紧张、交通阻塞、基础设施陈旧落后、环境恶化、生态失衡等为特征的“城市病” ,严重地影响了居民的生活质量。为了缓解城市发展和土地资源紧张的矛盾 ,开发和利用地下空间 ,向地下要空间、要发展 ,以实现城市的持续发展已提到议事日程上来了。宝贵的地面空间 ,为居民生活和生产服务 ,将地面建成居民休憩、散步和文娱活动的绿地和花园。使Ｍｅｔｈｏｄ)等等。地下施工机械和设备的形式和种类…     

大直径盾构隧道BIM建模方法的探究

文章以大直径盾构隧道BIM模型为案例探究了环状盾构隧道的建模方法和步骤并解决了模型搭建过程中遇到的难点。通过对大直径盾构隧道结构特点的分析,选择了适用于大直径盾构隧道BIM模型创建工作的软件,并对建模的具体实施步骤进行了详细表述。通过研究论证,实现了依托设计数据进行大直径盾构隧道BIM模型的精准建模。     

三阳路隧道盾构选型研究

随着越来越多的城市开始发展地下轨道交通,我国已经进入了地铁建设的高峰时期。盾构工法具有安全性好、适用性广等一系列的优点,已成为城市中心区域地铁建设的首选。在越江隧道施工中,面对复杂地质、高水位、埋深浅等复杂工程环境,选择合适的盾构机类型对保证隧道施工顺利进行具有重要的意义。     

地铁盾构隧道下穿公路隧道安全监控的研究

结合南京地铁一号线一区间盾构隧道下穿公路隧道的具体工程实践 ,探讨了两种不同类型隧道互交穿越的施工监测技术 ,根据影响安全的各因素 ,采取可行的监测方案 ,分析了盾构穿越公路隧道过程中监测数据的变化规律 ,用于指导实践 ,保证了隧道结构和周边环境的安全 ,获得满意的结果。为同类型工程积累了经验     

盾构隧道施工中轴线的控制与管理研究

盾构隧道轴线控制是盾构推进过程中的一项关键技术,是保证隧道顺利贯通的关键。以北京地铁10号线二期石榴庄到大红门盾构隧道区间工程为背景,分析了盾构隧道轴线偏离的原因,并归纳总结了盾构掘进过程中的轴线控制。     

盾构隧道纵向变形性态研究分析

随着城市地铁和市政工程建设的发展，由于软土隧道发生过量的不均匀纵向变形对隧道内力、变形及正常运营的影响日渐突出。本文以盾构法隧道为基础，结合工程实例，对软土盾构隧道纵向变形和结构性态进行讨论，介绍了盾构隧道纵向变形的影响因素，重点分析了土性不均匀与荷载变化两大主要因素对隧道纵向变形的影响，最后给出了具有一定指导意义的结论。     

盾构隧道在可液化场地中的地震响应分析

盾构隧道的装配式管片是其显著的结构特点,目前的抗震研究主要采用简化方法,少有能有效反映管片和接头细部特征的动力反应分析方法,对其在可液化场地中的地震响应规律也需要进一步研究。本文建立了一种精细化装配式管片结构计算模型,并基于砂土液化大变形统一本构模型,采用弹塑性有限元动力时程分析,分析了盾构隧道在可液化场地中的地震响应特征及规律。结果表明接头处响应是盾构隧道抗震的重要考虑因素。装配式管片结构相比于整体式结构柔度更大,受力较小,变形较大。在可液化场地中盾构隧道由于水平向作用力显著增加,在水平向被挤压,受力分布和抗震不利位置相比非液化场地有明显区别。     

盾构隧道微扰动施工控制技术体系及其应用

为控制盾构隧道施工对周边建（构）筑物（群）的扰动影响,确保施工沿线的建（构）筑物（群）处于良好的服务状态,建立了盾构隧道的微扰动施工控制技术体系,该技术体系由施工前的查勘预测与抉择、施工过程中的监控量测与反馈控制和施工结束后的长期预测与控制三部分构成。施工前的查勘预测与抉择是基础,包括周边环境与场地的查勘、微扰动指标的制定、辅助保护措施的抉择及施工前的扰动预测等内容;施工过程中的监控量测与反馈控制是核心,由监控量测和动态反馈控制构成;施工结束后的长期预测与控制是延伸,是验证施工扰动程度和控制施工工后沉降的关键,在流变现象严重的地区尤为重要。微扰动施工控制技术体系在上海轨道交通11号线下穿越重要历史建筑物工程和10号线下穿越机场跑道工程中的成功应用,表明了该技术体系的正确性和重要性,为今后盾构隧道下穿越工程的施工控制提供了借鉴和参考。     

大直径盾构隧道拼装过程管片力学响应研究

通过对拼装阶段管片衬砌进行荷载分析,建立了管片拼装阶段的有限差分模型,结合佛莞城际铁路狮子洋盾构隧道全断面岩层段的现场实测数据深入研究了管片拼装过程的环向内力响应规律,结果表明：①拼装过程中管片轴力实测值以受压为主,但在拼装初期存在局部受拉的情况,而计算值均为受压状态,弯矩实测值和计算值呈现出明显的正弯趋势;②拼装成环后管片轴力、正弯矩及负弯矩实测最大值分别约为计算值的1.5,1.28和1.36倍;③拼装过程引起管片弯矩的响应较轴力更为敏感;④相邻块拼装对管片轴力和弯矩的影响最显著,其次是F块插入,其他拼装步的影响较小,且距相邻块和F块越近的截面,其内力响应越大;⑤拼装成环后,管片轴力和弯矩计算值与实测值大致沿封顶块径向中轴线对称分布,计算值空间分布的对称性比实测值明显;⑥拼装过程中管片轴力实测最大值达到正常使用阶段梁-弹簧模型计算最大值的43.5%,而最大正弯矩、负弯矩则达到正常使用阶段的188.89%,447.84%,表明全断面岩层段管片拼装过程引起的内力响应显著、管片处于弯矩大而轴力小的不利受力状态,设计和施工应予以重视。     

盾构隧道渗漏的预防及封堵技术

通过对盾构法及盾构隧道防水技术的论述,分析了盾构隧道渗漏的原因,总结了盾构隧道渗漏的预防措施,结合隧道堵漏施工过程,提出了封堵技术,并对封堵技术要点进行了简要概述。     

盾构隧道同步注浆充填压力环向分布模型

为明确同步注浆充填压力的大小及分布,利用流体力学理论对充填过程进行了理论分析。考虑到盾构推进速度较慢及浆液沿环向充填到最远距离所需的时间很短,假设同步注浆过程中,浆液仅沿环向充填盾尾间隙,即形成三维环形薄饼。分别在浆液为宾汉姆流体和牛顿流体条件下,推导了浆液充填压力沿盾尾间隙环向分布模型;并讨论了该模型的适用范围及主要参数的确定方法。用实际工程监测数据验证了该模型,并分析了浆液充填压力的分布规律及影响因素。分析结果表明：浆液充填压力环向分布模型的计算值与施工现场监测值吻合较好;浆液充填压力沿环向的变化主要由浆液自重的加压或减压作用、浆液剪切应力的减压作用两方面因素引起;浆液充填压力的宾汉姆流体计算值略小于牛顿流体计算值。     

基于模型试验的盾构隧道纵向刚度分析

为探明盾构隧道纵向变形性能及抗弯刚度有效率的取值,基于模型试验,根据相似理论对通缝、错缝及匀质圆筒模型进行纵向模型试验研究。分别对3种纵向试验模型进行了加载试验,采用数据采集系统测试加载过程中的管片模型的纵向变形,得到了各级荷载下通缝、错缝及匀质圆筒模型纵向变形规律及其抗弯刚度有效率,并对试验结果进行对比分析。结果表明:1盾构隧道纵向变形与荷载基本呈线性关系;2通缝、错缝隧道纵向抗弯刚度有效率分别在0.18~0.39和0.20~0.40;3通缝和错缝隧道的纵向弯曲变形性能基本一致,错缝拼装效应对盾构隧道纵向变形的影响并不明显,研究成果可为盾构隧道的设计提供参考。     

软土地区盾构上穿越既有隧道的离心模拟研究

随着地铁网络不断完善,新建盾构隧道近距离穿越既有隧道的现象越来越多。盾构近距离穿越既有隧道的影响问题,比常规盾构施工的研究更为复杂。结合上海外滩通道盾构上穿越地铁 2 号线工程,采用离心模型试验与现场实测相结合的方法对盾构上穿越对周围地层及既有隧道的影响进行了研究。文中选用排液法在离心场中模拟盾构施工,在国内首次实现了在不停机状态下模拟隧道开挖卸载、地层损失和注浆过程,并分析了盾构上穿越施工引起的地层、新建隧道与既有隧道的纵向位移变化规律。通过现场实测数据分析了既有隧道在盾构上穿越过程中纵向变形与时程曲线的变化规律。     

地铁盾构隧道中塌方事故发生的机理与因素

针对近年来地铁工程建设中塌方事故频发的情况,对地铁施工中的塌方进行了分类,并总结了塌方事故的特征,分析了地铁盾构隧道工程塌方事故发生的机理及相关因素,以期指导地铁盾构隧道工程建设。     

盾构法隧道统一土体移动模型的建立

首次提出土质软硬决定了盾构隧道周围土体的移动方向,移动焦点在隧道中心点与隧道底部位置之间变动。采用两圆相切的土体损失模型,通过引入移动焦点的坐标参数,建立了统一的土体移动模型,该模型能将Park模型与Loganathan模型包括在内。假定土体不排水,利用源汇法推导了由土体损失引起的盾构隧道轴线上方地面最大沉降量Smax的通用计算公式和上、下限解。理论分析表明:无论土质如何变化,土体损失引起的Smax值总在上、下限解范围内。理论解与27例工程实测值和Peck解进行了比较,结果表明:21例实测值在上、下限解范围内,6例实测值超出该范围,但与上、下限解非常接近,超出量小于10%;Peck公式计算得到的Smax值也都在上、下限解范围内,仅有1例略微偏大,从而验证了本文方法的正确性。本文方法也适用于顶管法施工。