海底盾构隧道对接位置选取安全性研究

对于超长距离海底盾构隧道,地中对接技术可大大缩短工期,对接位置的选取显得尤为重要.依托某海底铁路隧道工程,采用FLAC 3D进行数值模拟研究,建立对接地层-结构模型,模拟对接施工,分析盾构掘进、拆机时,沿线不同位置处覆岩厚度对围岩稳定性的影响,为对接位置选取提供量化依据.研究表明:拆机产生临空面时围岩变形最大,且拱...     

浅覆土工况下大直径盾构穿越运河桥的施工技术

上海轨道交通16号线的地下段工程,首次将大直径泥水盾构应用于地铁隧道.以16号线5标盾构穿越浦东运河桥老桩基为例,介绍了盾构穿越工程中,对于老桥拆除与新建桥梁所应用的拔桩区回填处理、浅覆土穿越拔桩区及河道的技术,保证了周围建筑与管线的安全,为类似工程提供借鉴.     

大直径盾构在广州地铁的应用

国内城市地铁盾构隧道管片结构常规内径采用5．4m,内径大于10m的大直径地铁盾构隧道的研究仍较为少见。本文结合工程设计、依据现有的资料,对广州地铁四号线南延段资讯园站至南沙客运港站区间内径为10_3m的盾构管片进行综合比较,以期得出相关参数设计指导结论,希望为以后广州类似的工程提供相应的经验。     

考虑黄河冲刷要求的盾构法隧道最小覆土厚度分析

 针对兰州地铁1号线下穿黄河段盾构法隧道的最小覆土厚度问题,基于高压富水弱胶结砂卵石地层特性,分别提出由盾构掘削面稳定性与盾尾后方隧道抗浮稳定性决定的最小覆土厚度的修正算法,明确盾尾后方隧道受到的总浮力可以归纳为因浆液包裹产生的静态上浮力,以及地层应力引起的竖向不平衡力对应的动态上浮力,计算发现隧道抗浮稳定性要求的最小覆土厚度明显大于1.0 D(D为隧道直径),《地铁设计规范》(GB50517-2003)提出一般不宜小于1.0 D的最小覆土厚度有待进一步完善。在考虑隧址附近既有桥墩影响条件下,得出考虑冲刷要求的隧道最小覆土厚度方案是安全可行的,同时明确既有构筑物局部冲刷对新建构筑物的影响。研究结论可为盾构法隧道浅覆土穿越江河的稳定性控制奠定理论基础。     

盾构隧道穿越水底浅覆土施工技术对策

从盾构开挖面平衡状态及隧道水底抗浮平衡条件着手，推导了土压平衡盾构开挖工作面水土压力与密封舱内压力动态平衡公式，得到了盾构穿越水底浅覆土保持土体及隧道稳定所需的最小覆土厚度。结合南京地铁南北线一期工程，提出超浅覆土情况下水底隧道盾构施工应采取的工程对策。并介绍了南京地铁试验段工程采取的措施及取得的效果。相关结论可供水底隧道、地铁区间隧道浅覆土进出洞盾构施工参考。     

水位和覆土厚度对不同形式过江隧道的影响

结合实际工程的设计参数及地质勘察数据,利用大型有限元软件建立模拟过江隧道开挖的数值模型,分析不同形式过江隧道在不同覆盖层厚度以及不同水位高度下的衬砌应力与隧道拱顶位移的变化规律,为类似工程设计、施工提供参考。     

澄江西路隧道盾构推进段施工难点剖析与技术建议

对澄江西路隧道工程泥水平衡盾构推进过程中所遇的施工难点与存在的技术难题进行了剖析.根据工程实际情况,提出了盾构穿越内河浅覆土层,盾构下穿桩基,邻近建筑物保护,盾构进出洞加固等工程中一系列需要注意的问题,并给出了解决问题的建议,为盾构施工的安全快速推进提供了技术上的保障.     

浅覆土条件下大直径泥水平衡盾构法隧道施工关键技术

以上海市人民路越江隧道工程为例,详细阐述了施工中的一些关键技术、难点及其相应采取的技术解决措施。该工程的成功实践,使得大直径泥水盾构的施工作业与周边环境和谐共存成为现实,为今后类似工程积累了宝贵的施工经验。     

软土地层超深覆土环境下大直径盾构施工技术探讨

以虹梅南路~金海路通道越江段工程为背景,从盾尾刷与盾构驱动密封、盾尾变形、成环隧道渗漏和开挖面稳定等风险控制方面,探讨了软土地层超深覆土环境下大直径盾构施工技术,为类似工程施工提供参考依据。     

海底隧道盾构刀盘刀具选型综述

盾构机的合理刀盘选型及刀具配置是确保正常掘进的重要基础。海底盾构隧道在施工过程中可能面临更为复杂多变的地质情况,对盾构刀盘刀具的选型及其地层适应性提出了很高要求。为更好地指导珠三角水资源配置工程海底隧道的工程实践和研究,对国内代表性海底盾构隧道工程的刀盘刀具选型及优化措施进行了回顾,随后重点分析当前代表性海底盾构隧道工程建设过程中存在的主要挑战与相应研究思路。分析结果表明,进一步研究的重难点主要有刀具适应性理论及技术研究、刀盘刀具耐磨材料研究、刀盘刀具监测装置的研制与开发和常压换刀刀盘换刀技术的优化。     

超大直径双线泥水盾构施工的三维数值模拟

以上海长江西路隧道工程为背景,基于适合软土的修正剑桥模型并综合考虑盾构开挖、开挖面泥水压力、盾尾注浆以及盾壳刚度和坡度等因素,建立单台超大直径(=15.43m)泥水盾构往返推进的三维有限元模型。分析不同施工步、不同泥水压力下北线盾构施工对地表沉降以及新建南线隧道的横向位移影响。通过数据分析发现,盾构返回推进时的地表位移规律明显区别于单条隧道施工的情况;盾构的反向推进会造成已建隧道管片的挤压变形以及顺指针的旋转;返回推进时,泥水压力的不同取值对已建隧道的横向位移影响显著。根据数值分析结果提出相应的施工建议:盾构返回施工时适当减小泥水压力;密切监控盾构返回推进时切口断面后1倍刀盘直径范围内已建隧道管片的变形量。     

大直径盾构管片裂纹成因分析

针对盾构隧道大直径管片施工技术的重、难点,结合在武汉长江隧道盾构管片施工过程中的实际经验,介绍了大体积盾构管片施工过程中不同裂纹类型、形成原因及控制重、难点,对关键工序及关键工艺进行重点介绍,并简要介绍了常见问题及其对策。     

大直径盾构下穿越导堤数值分析

以上海沿江通道隧道工程为背景,采用有限差分法模拟超大直径盾构隧道开挖对上海吴淞导堤的影响,评价堤身加固在控制导堤变形、沉降差、堤顶地表沉降等方面的效果;分析开挖面土体加固对控制地层损失的有利影响程度、及在泥水盾构隧道中谨慎采用土体加固的原因。结合现场实际施工情况与监测数据,得出穿越过程中盾构主要施工参数确定的原则及控制措施。     

基于随机森林的复合地层盾构#br# 切口泥水压力预测与分析

盾构切口泥水压力是维持开挖面稳定最重要的因素。针对目前切口泥水压力与盾构掘进参数之间关系不明确的问题,基于Python提出了一种随机森林预测模型。以京张高铁清华园隧道工程为依托,考虑盾构几何参数、施工掘进参数以及泥水参数等因素的影响,通过网格搜索方法以及5折交叉验证法进行模型超参数调整,建立了盾构切口泥水压力的随机森林预测模型。研究结果显示随机森林模型对于复合地层盾构切口泥水压力预测具有较高的准确性与泛化性,在训练集与测试集的表现得分分别为0.963与0.946,结合RMSE和R2等各项数据的评估再次验证了该模型的预测能力。最后通过重要度分析得到对模型预测影响较大的参数分别为泥舱压力、埋深比、推力和扭矩。该研究可为同类条件下盾构开挖面切口泥水压力的预测提供一种有效的方法,对于泥水盾构开挖面的预测控制具有重要的现实意义。     

黄土深埋大直径盾构隧道围岩压力研究

为研究黄土深埋大直径盾构隧道围岩压力,引入黄土的结构性参数对芬纳公式进行修正,基于围岩与衬砌间的相互作用关系求解了围岩塑性区半径表达式,给出了黄土深埋大直径盾构隧道围岩压力的计算公式。并以某黄土深埋大直径盾构隧道为例,分析了应力比结构性参数对围岩压力的影响,并将三维有限元数值计算与理论分析结果进行了对比。结果表明,围岩塑性区半径和作用在管片结构上的围岩压力随着应力比结构性参数减小在不断增大;盾构掘进后围岩压力的最大值与黄土结构性参数为1时的围岩压力理论计算值比较吻合,盾构施工扰动会导致黄土结构性减弱。最后给出了黄土盾构隧道施工与管片设计的建议。     

新建盾构隧道施工对已建暗挖隧道的影响研究

以工程实例为背景,采用ANSYS有限元软件就新建盾构隧道施工对已建成的暗挖隧道可能产生的影响进行了分析,根据计算结果,提出了对既有隧道的加固措施,测试结果表明在盾构通过既有隧道期间,既有隧道内的加固体系受力在允许值范围内,确保了既有隧道结构安全。     

基于实测内力的大直径水下盾构隧道荷载反演分析

作用在管片结构上的水土压力是管片设计的关键,但目前盾构隧道管片衬砌结构的荷载确定尚未有一个统一的方法,开展现场测试获取管片衬砌结构的水土压力是一个有效的解决途径,但受工法特性影响,所得测试数据通常具有一定的误差。依托武汉地铁8号线越江隧道工程,基于较为准确的结构内力实测值,针对岸边深埋段和水下浅埋段两种典型地层条件,对管片所受竖向水土压力和侧向压力系数进行双参数荷载反演分析。研究结果表明：隧道位于岸边深埋段、洞身穿越均一地层时选取竖向水、土压力作为反演参数,而隧道位于水下浅埋段,洞身穿越多种地层时选取竖向水压力和侧向压力系数作为反演参数是合理的。针对越江隧道岸边深埋段的地层特性,拱顶竖向土压力取等效于拱顶以上2倍洞径范围内土柱所产生的压力,水压力需根据地层渗透性予以折减,折减系数一般在070～085;对于水下浅埋段,竖向土压力可按照全土柱法计算,水压力取上部全部水压,侧压力系数反演值较隧道所处地层地勘值偏大。     

长距离叠落盾构隧道施工对#br# 已成型隧道影响及控制措施研究

受隧道侧上方苏州桥的桥桩位置限制,北京地铁16号线万寿寺站～苏州桥站区间盾构隧道左右线呈叠落型式布置,叠落段长度为1km,隧道竖向间距1.6～4.0m,上层盾构隧道掘进将会对下层已成型隧道结构产生不利影响。针对不同的叠落段,建立了相应的计算模型,采用三维数值模拟方法分析了上层盾构隧道开挖对周围地层及下层已建成盾构隧道结构变形的影响规律,提出了下层隧道的保护措施,即：对隧道之间的土体进行注浆加固,并在上层隧道穿越下层隧道之前,对下层隧道采用型钢支撑进行加固,研发了型钢支撑结构体系及配套的安装台车。型钢支撑体系受力测试结果表明：对下层隧道结构的保护措施效果显著。     

错台对盾构隧道接缝受力及防水性能的影响分析

为了研究软土地区不均匀沉降对地铁隧道结构力学性能与防水性能的影响，通过ABAQUS有限元软件分别建立管片 接头三维精细化模型和密封垫 密封槽二维精细化模型，分析了接头在不同错台量和张开量条件下的应力分布规律及管片的损伤特征，讨论了不同错台量条件下密封垫防水性能的下降程度。研究结果表明：错台量较小时螺栓轴线应力分布呈现“单峰”形式，螺栓最大应力位于右侧管片接缝面附近；错台量较大时螺栓轴线应力呈现“双峰”形式，螺栓峰值应力位于接缝面两侧；张开量对螺栓最大应力的影响较小，但对螺栓中截面应力影响较大，随张开量的增大呈现先减小后增大的趋势；管片混凝土损伤主要出现在螺栓孔附近；在最不利工况下，隧道防水性能下降59.0%；当错台量大于6.6mm时，隧道已不满足防水要求。