盾构注浆异常的冲击回波识别数值模拟研究

以冲击回波法识别测试盾构中注浆层的形状特征为研究目标,利用大型有限元软件MSC.MARC对盾构中SGS(管片—注浆—围岩)模型进行瞬态冲击数值模拟,通过分析对模型施加瞬态冲击后提取的时程曲线和频谱图,验证了采用冲击法识别盾构中不同形状特征注浆层缺陷的可行性,并总结了识别规律。     

冲击回波法识别孔道灌浆缺陷尺寸的研究

针对建筑结构中后张法预应力孔道的灌浆缺陷,采用冲击回波法对灌浆缺陷的识别进行研究。采用ANSYS/LS-DYNA软件建立了5种不同灌浆情况的有限元模型,同时建立了3组现场试验模型,采用冲击回波法进行了检测,得到了不同灌浆情况模型的频谱响应。通过对比理论计算频率与现场实测频率,研究了缺陷程度、预应力孔道材料、缺陷横截面周长对厚度主频和关键频率的影响,分析了不同因素对检测结果产生的误差;根据缺陷横截面半周长与名义厚度比值和板厚偏移率的关系推导了计算缺陷横截面周长的公式。结果表明：越靠近厚度主频,缺陷和钢绞线响应关键频率计算值与实测值的误差越小,越远离厚度主频其误差越大;一般密度的钢筋和箍筋对检测结果无影响;计算与实测的关键频率均随缺陷程度的增大而降低,且与厚度主频的变化趋势一致;塑料孔道模型的厚度主频和关键频率较金属孔道普遍向低频漂移,但各关键频率的影响系数和厚度主频的影响系数保持一致,可以据此估算出缺陷程度;缺陷尺寸越大,检测构件厚度越小,误差越小。     

冲击回波法识别混凝土缺陷试验研究

在混凝土试件中预制了不同尺寸、不同类型的缺陷,采用冲击回波测试方法对其进行了检测,对测试得到的曲线进行了时或和频域分析,提出了在实际工作中进行缺陷的方法,并给出了缺陷识别的建议。     

冲击回波法识别盾构中注浆层质量的试验研究

介绍了冲击回波法的原理,通过设计带缺陷和不带缺陷的S—G(管片—注浆)试件模型,模拟了盾构中使用冲击回波法检测注浆层质量问题的方法,分析探讨了在不同注浆情况下的冲击回波频谱特征,得出了一些有意义的结论。     

基于有限元模拟盾构隧道管片加载的研究综述

运营期间地铁盾构隧道受到各种复杂因素影响,容易导致管片破损和开裂,影响隧道的正常运营。采用有限元模拟盾构隧道衬砌受力与变形是一种常见的研究方法。对国内外采用有限元模拟盾构隧道管片的研究现状进行了阐述,根据研究方法将其分为地层-结构模型法(二维和三维计算模型)和荷载-结构模型法(多铰圆环法、梁-弹簧模型法、壳-弹簧模型法和三维实体精细化模型法)两大类,对研究进展进行了综述,指出目前研究存在的不足并作进一步的展望。     

地铁近距离平行隧道有限元数值模拟

对近距离双孔平行隧道，不同的开挖顺序会有不同的结果，第二孔隙道是在第一孔隧道扰动之后的地层中修建的，地层刚度条件不再对称，第二孔隧道的修建又对已建的第一孔隧道有影响，这一影响又与围岩类别，隧道间的间距，开挖和支护方式等因素有关，应用ANSYS程序对这些因素进行了分析，揭示了这类隧道在开挖之后地表和拱顶下沉的规律。分析表明，第二孔隧道的掘进对已修建的第一孔隧道有较大的影响，这时的分析即不同于单孔隧道，也不同于交错重叠隧道。     

冲击回波法检测混凝土内部缺陷

冲击回波法是基于应力波的一种检测结构厚度、缺陷的无损检测方法,由于方法自身仅需要单一测试面及单点可判定等优势,很好的解决了部分建筑物、构筑物关键构件厚度、内部缺陷难以检测的技术难题,如水闸的边墩、翼墙、闸底板、箱涵侧墙、底板等构件的厚度与内部缺陷检测。现阶段冲击回波法主要用于测试混凝土板、混凝土路面、飞机跑道、隧道的二衬、其它板状混凝土结构的厚度,并能定位缺陷(包括孔洞、裂缝、蜂窝)位置,也可对混凝土结构中预应力管内未灌浆区域和灌浆不密实区域进行测试。     

地铁盾构下穿高铁隧道沉降有限元分析及自动化监测

结合长沙市轨道交通3号线盾构下穿京广高铁浏阳河隧道的具体工程实践,论文采取了可行的自动化监测方案,分析了盾构穿越高铁隧道过程中的自动化监测数据的变化规律,并结合MIDAS/GTS NX有限元模型,研究盾构隧道施工对临近既有结构的影响.     

双圆盾构隧道施工的有限元模拟与分析

采用三维非线性有限元法模拟了广州地铁某双圆盾构隧道试验段的实际施工过程,计算得到了地表沉降、土体内部变形、地基应力等结果,分析后得到了一些有益的结论,为完善盾构施工技术提供了计算依据,亦可为探索和完善广东软土地层中盾构隧道技术提供参考。     

隧道渗流三维有限元模拟

以双洞八车道特大型隧道为例,利用三维有限元模型,分析了隧道面透水和不透水两种工况下隧道总水头、流量及流速的分布规律,为隧道设计及衬砌施工提供一定的参考价值。     

盾构隧道新型水玻璃注浆材料的研究

针对隧道注浆工程用普通水泥一水玻璃双液注浆材料存在凝胶时间不稳定、产物稳定性和抗地下水侵蚀性能差等主要问题,结合普通水泥.水玻璃快速胶凝和碱激发硅铝质胶凝材料的特点,建立了高性能水玻璃悬浊型双液注浆材料的理想结构模型,并通过水泥复合偏高岭土-水玻璃注浆材料的Na 固化性能和抗水溶蚀性能进行了试验验证,结合IRm和SEM微观测试分析手段提出其组成结构应是以(Na,Ca)-Si-Al-H类沸石凝胶物质(后期生成)为主、C-S-H(早期生成)为辅的复合共存密实结构.     

盾构穿越引起运营隧道沉降的注浆控制研究

新建地铁盾构隧道穿越施工,容易导致被穿越运营隧道的不均匀沉降变形,从而引起道床与管片脱开、隧道纵缝张开、隧道渗漏水等情况。运营隧道的过大差异沉降,如不及时控制,任其发展,将严重影响地铁的运营安全。通过上海轨道交通2号线区间隧道由于新建11号线盾构施工引起的差异沉降注浆控制研究,探讨软土地区地铁隧道结构沉降变形的控制措施,对其施工措施和注浆效果的进一步分析总结,可以为今后其他线路区间隧道结构整治提供参考。     

盾构隧道壁后注浆浆体变形特性

利用浆体变形单元体模型试验装置,研究了不同浆体压力、不同围岩土质条件以及不同地下水压作用下的盾构壁后注浆体的变形规律。试验研究表明,较高的浆体压力有利于加快浆体排水固结速率并增大浆体的最终变形量。土体的渗透系数是影响浆体变形的重要因素。在砂性土体中,地下水压对浆体的变形影响较大,在粘性土体中,浆体压力对浆体的变形影响较大。该装置可以用于研究浆液注入盾尾空隙后的受力状态、浆体的变形特性,有助于更深入地明确壁后注浆控制地层应力释放和地层变形作用。     

黄土地区隧道盾构法施工引起的地表沉降分析

盾构法施工在城市地下工程建设中有着广泛的应用前景.选取西安地铁二号线隧道,建立了盾构施工三维有限元模型,分析了隧道盾构法施工引起的地表沉降,并对影响地表沉降的有关因素进行了研究.所得到的结论对地铁隧道盾构施工具有一定的指导意义.     

隧道壁后注浆体的探地雷达探测模拟试验研究

针对现阶段软土盾构隧道壁后注浆施工过程中存在的问题,通过对隧道管片后的探地雷达探测目标体的模拟试验研究,充分展示了隧道壁后充填“探测对象”时电磁波的传播规律。结合室内实体管片壁后注浆体和砂层的探地雷达无损探测模拟试验的研究成果,和基于射线追踪原理的GPR数据二维正演结果,对隧道壁后注浆体的分布形态进行了准确的识别。结果表明：隧道壁后注浆材料的期龄,分布形态对GPR探测的剖面图具有显著的影响。试验对探地雷达准确探测和解释盾构隧道盾尾壁后注浆效果具有十分重要的作用。     

三维激光移动扫描系统在地铁盾构隧道中的应用研究

地铁隧道投入运营后,随环境变化及结构劣化,不可避免出现病害.传统病害检测方法是借助全站仪、站式扫描仪等测量手段、通过人工现场巡视、确认的方法记录相关位置,此方法费事费力、成本高、不直观,且现场信息容易丢失.三维激光移动扫描系统可以借助轨道小车,通过匀速扫描获取地铁隧道全息三维数据,通过后期的点云处理、影像配对、影像正射...     

地铁单线盾构隧道管片衬砌合理厚度的探讨

目前我国地铁区间单线盾构隧道的外径为 6 .0m左右、采用钢筋混凝土平板型管片 ,其厚度为 30cm和 35cm两种。本文采用梁—弹簧模型对不同拼装方式下两种不同厚度的管片结构进行了力学分析。经过比较分析 ,得出管片衬砌的合理厚度和在不同管片拼装方式下的一些力学规律 ,可供有关工程设计时的参考     

软土地铁盾构隧道环缝张开可靠度分析

软土地铁盾构隧道运营后,受各种内外部因素影响,隧道产生较大的不均匀沉降,进而产生不同程度的环缝张开,严重影响运营安全。在综合考虑隧道衬砌几何尺寸、纵向曲率半径及沿隧道纵向抗压抗拉刚度比基础上,同时考虑认识不确定性及随机不确定性,通过区间Monte Carlo抽样模拟计算环缝张开的失效概率区间。讨论了环缝失效概率随不同纵向曲率半径及衬砌环沿隧道纵向不同抗压抗拉刚度比的变化情况,定量化的得到两者在一定失效概率区间下的控制范围。为地铁运营养护决策的制定、优化结构和防水设计提供依据。     

泥水盾构同步注浆材料试验研究

论述了系统研制同步注浆浆液的方法,通过室内和现场注浆配比试验,得出一种充填性好、可注性好、保水性好、早期强度高的单液惰性浆,并给出了浆液的具体配比。该浆液在上海市西藏南路越江隧道工程中得到了使用和改进,监测资料证明该浆液在减少地面沉降等方面具有较好的工程特性。用数值模拟方法分析了注浆参数的调整对地表位移的影响,由数值计算的结果可知,盾构同步注浆浆液的弹性模量、注浆量和注浆压力增大都会使地层位移减小,对于控制地表沉降的效果而言,注浆量和注浆压力增大较浆液弹性模量的增大明显。     

泥水盾构下穿运营地铁隧道的监护技术分析

相互交叉的隧道近距离施工中,新建隧道施工必然会扰动既有隧道,增加运营地铁结构安全监护的难度。解决好穿越施工引起的运营隧道结构变形控制问题,对城市地下设施建设与安全监护具有重要的意义。以上海西藏南路越江隧道下穿越M8线隧道监护工程为例,介绍了泥水平衡盾构掘进施工对运营地铁隧道结构变形的影响,分析了变形影响主要因素,得出了既有隧道的沉降主要发生在管片拼装阶段的结论;同时,从施工设备、材料、变形监控等方面提供了运营地铁结构安全监护的主要措施手段为同类型工程的监护提供参考。