小净距平行盾构隧道施工先行隧道管片附加应力监测研究

通过现场监测,研究揭示小净距平行盾构隧道施工中后行隧道掘进引起的先行隧道管片附加应力的变化规律.介绍了管片附加应力测点布置及监测方法,分析给出了管片附加应力动态变化规律,研究了附加应力与后行隧道掘进距离的关系,对管片附加应力的最大值和稳定值进行了统计分析.监测结果表明,当后行隧道掘进到监测断面附近时,附加应力有突变量,水平直径处环向受到压力作用,环向应力的量值比纵向应力大.以期能为评价小净距盾构隧道施工相互影响程度及该类盾构隧道设计,施工提供参考依据.     

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。     

后掘盾构越先掘盾构对地层变形的影响研究

以上海市轨道交通七号线某区间隧道工程实例为背景,针对后掘进盾构施工超越先掘进盾构的特殊情况,首先通过数值模拟技术,介绍并行土压平衡盾构超越施工的相互影响,之后对超越期间的地面沉降数据进行深入的分析,并对施工中盾构机高程变化趋势进行分析,明确近距离超越施工的具体影响,最后对隧道交叠施工对周围土体的扰动机理进行分析,加深超越施工对地层影响规律的认识,研究结果为后续类似工程的设计与施工积累经验。     

大直径盾构近距离下穿既有隧道风险控制研究

为了减少大直径盾构在砂卵石地层近距离下穿既有地铁隧道的不利影响,以北京地铁08标2#风井～3#风井区间盾构工程为背景,从盾构关键部件改造、试验段掘进参数优化、施工过程中采取的措施等方面研究了砂卵石地层大直径盾构顺利掘进并且有效控制既有地铁隧道变形的控制技术。采用数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了盾构掘进过程中既有地铁隧道的变形分布规律,结果表明采取措施后的结构变形满足水平位移±1mm、垂直位移(沉降)3mm以及综合维修轨道变形±3mm的要求,验证了上述风险控制措施的有效性,该工程的顺利实施可为今后类似工程提供有益的借鉴。     

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。     

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。     

盾构隧道近接下穿地下大型结构施工影响研究

建立了盾构掘进三维有限元模型,针对不同的盾构推进力和同步注浆未及时起到支撑作用的施工工况,采用数值模拟和室内相似模型试验方法进行了盾构隧道近接下穿地下大型结构施工的影响研究。研究结果表明,盾构掘进对地下结构周围土体扰动有限,不会产生隧道整体漂移。抗拔桩对地下结构的支撑作用明显,使得地下结构底板的拉应力和压应力交替出现,从而减小了应力量值。新建隧道和既有隧道衬砌结构受力是安全的,不需进行特殊设计。建议在近接地下结构之前10m处,调整盾构机姿态,放慢掘进速度,并将推进力控制在10000kN以内,以确保施工的安全进行。     

过江盾构隧道穿越大堤的地层沉降分析及控制

对杭州庆春路过江盾构隧道施工引起的地表沉降实测数据进行了分析,采用Peck公式对横向地表沉降曲线进行拟合,并对大堤和其他断面地表沉降进行了对比。分析结果表明：盾构在大堤下施工引起的地表沉降更大,原因是盾构施工对周围土体的扰动、大堤结构的复杂性、堤顶车辆对土体施加的循环荷载及降雨等共同作用使堤顶沉降加剧;验证了Peck公式在杭州地区软土地层中预测盾构施工引起地表沉降的适用性,其中地表沉降槽宽度参数K取值范围为0.25～0.31,地层损失率η的取值范围为0.10%～0.34%;结合工程实践,提出了泥水平衡盾构穿越大堤控制地表沉降的措施。     

反应加速度法在盾构隧道抗震性能设计中的应用

结合实际工程,运用反应加速度法,分析了盾构隧道在设计地震和罕遇地震下的抗震性能,并通过算例展示了反应加速度法在隧道抗震设计中的运用,指出盾构隧道的内力不受地震工况控制,在设计地震作用下,隧道处于弹性工作状态,在罕遇地震作用下,隧道满足局部进入塑性工作状态的要求。     

复合地层盾构隧道管片施工病害特征及成因分析

上软下硬复合地层盾构隧道施工,极易发生管片裂损病害,对盾构隧道长期安全影响显著。以某地铁盾构隧道为依托,针对施工阶段管片裂损情况进行了大量现场调查,总结归纳了管片裂损分布规律及裂损特征。在此基础上,采用理论分析和扩展有限单元法,系统分析了管片裂损的成因机制。研究结果表明:盾构隧道管片衬砌裂损按照所占比例由大到小依次为环向区域性剥落、纵向裂纹、边角部裂损,环向区域性剥落和纵向裂纹属于结构性裂损,边角部裂损属于材料性裂损。纵向裂纹与千斤顶推力和接触面不平整有关,其产生及扩展多沿千斤顶推力分界面分布,裂纹扩展是能量积累—释放的往复过程,表现出台阶式渐进递增的特点,开裂机制为受拉破坏。环向区域性剥落与环间错台有关,与榫槽径向允许位移量8 mm相等的错台高差是管片发生环向区域性剥落的临界值。在上软下硬复合地层采用错缝拼装进行盾构隧道施工时,应避免使用带榫管片或减小管片榫槽深度。     

地铁隧道浅埋暗挖法和盾构法施工沉降分析

对地铁隧道开挖通常采用的浅埋暗挖法和盾构法的沉降特性和原因进行了研究,并结合工程实例对两种方法产生的地表位移进行了分析,为开挖地铁隧道采用何种方法提供了有益的参考。     

并行盾构隧道扩建车站Y形节点力学性能试验研究

在并行盾构隧道基础上扩建的地铁车站结构中，处于装配式的盾构管片和现浇车站主体结构之间的Y形节点是车站结构受力的薄弱位置，为研究Y形节点的力学性能和失效破坏机理，该文进行了Y形节点1∶1足尺试验，并分别对两种不同类型的节点在双向荷载作用下的混凝土应变、钢筋应变、节点破坏现象以及节点的失效破坏机理进行了分析。结果表明，钢板上焊接抗剪键可有效增强节点的抗剪性能，但由于抗剪键对管片下部混凝土有较强的约束作用，导致管片刚度上下差异较大，节点抵抗外力的能力大大降低；两类节点的破坏机理不同，A类节点破坏主要是由于管片底部混凝土被压碎剥落所导致，属于混凝土受压破坏；B类节点其破坏主要是由于管片上部受拉开裂所导致，属于混凝土的受拉破坏。两类节点试件都可满足扩挖车站结构中Y形节点的强度和变形方面的要求。除此之外，该文进一步提出了提高节点受力性能的改进措施。     

小松复合盾构及在北京砂卵石地层施工

介绍了小松加泥式复合盾构在北京轨道交通10号线的应用情况,及小松公司根据北京地质情况特点进行的针对性设计,阐述了施工管理中土压设定、泡沫及膨润土的管理、同步注浆等施工经验.     

Study on design and construction method for the New Tomei–Meishin expressway tunnels

The New Tomei–Meishin expressway has a high-speed highway facility with six lanes (three lanes for each direction) throughout its total length of 502 km. The expressway is planned to form a new transportation backbone for Japan in the 21st century by connecting between Tokyo and Kobe. This expressway plays a supplemental expressway of the existing Tomei and Meishin expressways. The tunnels on the New Tomei–Meishin expressway have a very large, flattened cross-section of approximately 190 m² excavation area, while the excavation width is approximately 18 m. There is no previous example of such a huge cross-section in the world. Thus, there are various problems regarding the technical configuration and the support structure in terms of construction such as how to excavate a large group of tunnels safely and efficiently. This paper describes the study and investigation related to design and construction method for large cross-section tunnels located in various ground conditions.     

大盾构超深中间风井的设计与施工

依托具体工程实例,对大直径单圆双线盾构、超深中间风井的设计与施工进行了分析研究,在进行了安全性、合理性、经济性等多方案比选后,采用地下连续墙结合水平框架支撑体系逆作的围护方式。通过有限元数值分析后,基坑各项控制参数满足规范要求,与后期现场监测数据基本吻合。     

地铁盾构区间桩基托换设计与施工

通过介绍广佛线地铁区间建筑物桩基托换设计与施工,比较了桩基托换体系的设计方案,论证了选用方案的适用性,给出了相应计算要点,并结合施工方案验证了其可行性,以期在类似建设工程中推广应用。     

Rock mechanics for design of Brisbane tunnels and implications of recent thinking in relation to rock mass strength

This paper explores the potential implications of recent thinking in relation to rock mass strength for future tunnelling projects in Brisbane, Australia, particularly as they are constructed within deep horizons where the in situ stress magnitudes is larger. Rock mass failure mechanisms for the current tunnels in Brisbane are generally discontinuity controlled and the potential for stress-induced failure is relatively rare. For the road tunnels which have been constructed in Brisbane over the last 12 years, the strength of the more massive rock masses for continuum analysis has been estimated by the application of the Hoek-Brown (H-B) failure criterion using the geological strength index (GSI) to determine the H-B parameters m_b, s and a. Over the last few years, alternative approaches to estimating rock mass strength for ‘massive to moderately jointed hard rock masses’ have been proposed by others, which are built on the work completed by E. Hoek and E.T. Brown in this area over their joint careers. This paper explores one of these alternative approaches to estimating rock mass strength for one of the geological units (the Brisbane Tuff), which is often encountered in tunnelling projects in Brisbane. The potential implications of these strength forecasts for future tunnelling projects are discussed along with the additional work which will need to be undertaken to confirm the applicability of such alternative strength criteria for this rock mass.     

盾构螺旋输送机隧道内拆卸与维修

结合西安地铁盾构维修实例,介绍了土压平衡盾构螺旋输送机的技术特点,对螺旋输送机在隧道内拆卸的施工方案及维修技术进行了论述.     

快速公路立交的超浅埋暗挖隧道设计与施工

针对立交隧道工程特征,就洞口开挖防护、洞口套拱与隧道暗挖施工进行了方案设计,以小导管注浆技术保证隧道暗挖稳定,并控制路面沉降,以大管棚并辅以周边精细注浆技术,保证边坡与路基本体结合部分的稳定,实现了大断面浅埋隧道下穿立交的设计目的。