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盾构掘进过程中隧道管片上浮原因分析及控制 被引量:95
1
作者 沈征难 《现代隧道技术》 EI 2004年第6期51-56,共6页
管片位移控制是确保隧道线型符合设计要求和确保隧道建筑限界的关键 ,同步注浆又是保证管片及时稳定的关键工序。文章从地质条件、衬背注浆、盾构姿态入手 ,对盾构掘进过程中管片上浮的原因进行了分析研究 ,并提出了控制措施。
关键词 盾构隧道 管片位移 分析 控制
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盾构隧道盾尾同步注浆机理与注浆参数的确定 被引量:78
2
作者 宋天田 周顺华 徐润泽 《地下空间与工程学报》 CSCD 2008年第1期130-133,共4页
在分析盾构隧道盾尾同步注浆的作用机理的基础上,采用理论分析及计算的方法,重点对同步注浆的注浆压力和注浆量进行了分析和研究。获得了在三个主要影响因素下注浆压力的确定方法,注浆量与注浆填充率、推进速度的关系,及注浆压力及注浆... 在分析盾构隧道盾尾同步注浆的作用机理的基础上,采用理论分析及计算的方法,重点对同步注浆的注浆压力和注浆量进行了分析和研究。获得了在三个主要影响因素下注浆压力的确定方法,注浆量与注浆填充率、推进速度的关系,及注浆压力及注浆量的量化方法。 展开更多
关键词 盾构隧道 同步注浆 注浆压力 注浆量
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地铁盾构隧道施工对近接桩基的影响研究 被引量:73
3
作者 方勇 何川 《现代隧道技术》 EI 北大核心 2008年第1期42-47,共6页
采用三维有限元方法对盾构隧道近接桩基施工进行模拟,分析盾构机动态掘进时既有桩基位移的变化规律。模型中实现了盾构施工过程的步步掘进模拟,采用了接触单元来模拟桩基与土体的相互作用,并考虑了注浆层硬化的时间过程。计算结果表明,... 采用三维有限元方法对盾构隧道近接桩基施工进行模拟,分析盾构机动态掘进时既有桩基位移的变化规律。模型中实现了盾构施工过程的步步掘进模拟,采用了接触单元来模拟桩基与土体的相互作用,并考虑了注浆层硬化的时间过程。计算结果表明,盾构隧道修建时,既有桩基将产生沉降和倾斜,桩基与土体的沉降差导致它们的接触面在地表处产生滑移,桩基顶部向隧道侧挤压,而在另一侧与土体脱离。施工参数的敏感性分析表明,增大顶进力会增大施工期间的桩基倾斜率,但对最终倾斜率影响不大;增大注浆压力则将增大桩基的最终倾斜率。该工作可为类似工程的施工提供参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 步步掘进 桩基 接触 数值模拟
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软土地区盾构上穿越既有隧道的离心模拟研究 被引量:68
4
作者 黄德中 马险峰 +2 位作者 王俊淞 李削云 余龙 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期520-527,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 盾构隧道 上穿越 既有隧道 离心模型试验 现场实测
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盾构近距离穿越相邻隧道施工的数值解析 被引量:50
5
作者 廖少明 余炎 彭芳乐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期223-226,共4页
近距离穿越施工时盾构对周围地层位移场的影响明显不同于常规施工。结合上海地铁隧道近距离穿越工程实例,运用边界单元法模拟分析了掘进施工过程中盾构对已建建筑的影响,同时对施工参数进行了理论探讨。结果表明,盾构壳体是影响周围地... 近距离穿越施工时盾构对周围地层位移场的影响明显不同于常规施工。结合上海地铁隧道近距离穿越工程实例,运用边界单元法模拟分析了掘进施工过程中盾构对已建建筑的影响,同时对施工参数进行了理论探讨。结果表明,盾构壳体是影响周围地层的主要因素,而且其影响具有滞后性和累积特性,在施工中需要超前控制。 展开更多
关键词 盾构施工 近距离 边界单元法 数值分析
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地铁盾构隧道下穿建筑基础诱发地层变形研究 被引量:59
6
作者 刘波 陶龙光 +1 位作者 李希平 唐孟雄 《地下空间与工程学报》 CSCD 2006年第4期621-626,共6页
城市繁华地区地铁盾构隧道施工常需从建筑基础下穿越,如何确保上部建筑与隧道结构安全是施工中的难题。基于沉降预测理论及FLAC3D进行了地铁施工诱发地层环境损伤评估与控制设计STEAD系统的开发,以广州地铁区间隧道下穿某7层框架结构建... 城市繁华地区地铁盾构隧道施工常需从建筑基础下穿越,如何确保上部建筑与隧道结构安全是施工中的难题。基于沉降预测理论及FLAC3D进行了地铁施工诱发地层环境损伤评估与控制设计STEAD系统的开发,以广州地铁区间隧道下穿某7层框架结构建筑为例,采用数值模拟研究了地铁盾构隧道穿越建筑基础诱发地层变形的空间效应问题,考虑了不同工况下隧道施工引起地层沉降对该建筑物的影响,采用本研究建议,盾构隧道成功穿越该建筑物,实测证实了变形空间效应研究的科学性与有效性。 展开更多
关键词 地铁 盾构法 FLAC^3D 沉降 空间分布
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多线叠交盾构隧道近距离穿越施工扰动机制研究 被引量:64
7
作者 张晓清 张孟喜 +2 位作者 李林 李武祥 王有成 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1133-1140,共8页
多线叠交盾构隧道在地下空间内布置形式繁多,土体-隧道间相互作用机制复杂。针对多线叠交盾构垂直上穿、垂直下穿和上、下夹穿3种典型穿越施工形式,根据盾构隧道近距离施工的技术特点和控制要求,采用排液法重点分析了施工中因地层损失... 多线叠交盾构隧道在地下空间内布置形式繁多,土体-隧道间相互作用机制复杂。针对多线叠交盾构垂直上穿、垂直下穿和上、下夹穿3种典型穿越施工形式,根据盾构隧道近距离施工的技术特点和控制要求,采用排液法重点分析了施工中因地层损失和开挖卸荷引起的地表沉降以及既有隧道纵向变形规律,并通过构建三维弹塑性有限元动态模型,与部分试验结果进行了对比验证。研究结果表明:上穿施工中,地表沉降较大,既有隧道均呈现上浮趋势;下穿施工时,地表沉降较小,既有隧道均呈现下沉趋势;先下后上穿越施工在各阶段引起的地表沉降变化均匀,最终地表沉降量相对较小;先上后下穿越施工时既有隧道变形曲线曲率大,既有隧道变形呈现反复震荡变化。成果可为类似多线叠交隧道工程的施工提供理论指导。 展开更多
关键词 盾构隧道 多线叠交 模型试验 数值模拟 岩体变形
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盾构隧道施工中刀盘泥饼的形成机理和防治措施 被引量:58
8
作者 严辉 《现代隧道技术》 EI 北大核心 2007年第4期24-27,35,共5页
复合地层盾构掘进中,盾构机刀盘结泥饼的现象是城市地铁隧道施工中的一个难题。文章以广州地铁四号线某区间隧道工程为例,从地层地质、盾构机自身设计制造及施工控制等因素对刀盘结泥饼的原因进行了分析,提出了防治泥饼的施工措施,为类... 复合地层盾构掘进中,盾构机刀盘结泥饼的现象是城市地铁隧道施工中的一个难题。文章以广州地铁四号线某区间隧道工程为例,从地层地质、盾构机自身设计制造及施工控制等因素对刀盘结泥饼的原因进行了分析,提出了防治泥饼的施工措施,为类似工程提供了解决此类问题的思路和途径。 展开更多
关键词 盾构隧道 刀盘 泥饼 防治措施
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人工土层冻结法加固在盾构出洞施工中的应用 被引量:54
9
作者 秦爱芳 李永和 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期449-452,共4页
软土地区盾构出洞施工中洞口土体易失稳、渗水,上海明珠线二期工程浦东大道站至张扬路站区间,隧道在盾构出洞施工中,为确保地面建筑及地下管线的安全及正常使用,首次采用了人工土层冻结加固,取得了良好的效果;本文介绍了该工程出洞口土... 软土地区盾构出洞施工中洞口土体易失稳、渗水,上海明珠线二期工程浦东大道站至张扬路站区间,隧道在盾构出洞施工中,为确保地面建筑及地下管线的安全及正常使用,首次采用了人工土层冻结加固,取得了良好的效果;本文介绍了该工程出洞口土体加固的方案选择、关键技术处理及实际取得的效果,并探讨了人工土层冻结加固在含水松软土层的地下工程中的应用前景。 展开更多
关键词 盾构出洞 隧道施工 人工土层冻结 土体加固
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盾构隧道掘进引起上方已建隧道的纵向变形研究 被引量:58
10
作者 张冬梅 宗翔 黄宏伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2659-2666,共8页
城市地铁隧道施工中经常遇到新建隧道下穿上方已建隧道的例子,如何提前预测已建隧道的纵向变形是目前工程界普遍关心的问题。基于能够考虑土体变形连续性的Kerr地基梁理论,分别将已建隧道简化为欧拉伯努利梁和铁木辛柯梁,将新建隧道对... 城市地铁隧道施工中经常遇到新建隧道下穿上方已建隧道的例子,如何提前预测已建隧道的纵向变形是目前工程界普遍关心的问题。基于能够考虑土体变形连续性的Kerr地基梁理论,分别将已建隧道简化为欧拉伯努利梁和铁木辛柯梁,将新建隧道对已建隧道的作用简化为高斯分布荷载,建立了新建隧道施工对上方已建隧道影响的解析分析方法;并利用离心机试验结果进行了验证。分析了地层损失率、荷载形状参数和隧道与土体相对抗弯刚度对已建隧道纵向变形的影响。探讨了隧道剪切刚度对隧道纵向变形的影响。研究发现,当隧道剪切刚度趋于无穷大时,Kerr地基上的铁木辛柯梁退化为欧拉伯努利梁;对于抗弯刚度较大的隧道(如抗弯刚度大于7.54×106kN·m2),Kerr地基梁具有较好的适用性;已建隧道的剪切刚度对其纵向变形何纵向曲率产生显著影响;当隧道等效剪切刚度有效系数≤1/4时,必须考虑隧道剪切刚度对隧道纵向变形的影响。将所提分析方法应用于上海盾构隧道穿越工程中,并与现场实测结果进行对比,验证了方法的合理性。 展开更多
关键词 盾构掘进 Kerr地基模型 纵向变形 剪切刚度
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地铁隧道盾构法施工对桩基变形与内力的影响 被引量:49
11
作者 王炳军 李宁 +2 位作者 柳厚祥 韩煊 党彦 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期35-40,共6页
通过数值仿真试验,分析了盾构法隧道施工引起的单桩桩身变形、轴力、弯矩随不同的桩洞距离、桩端与水平洞轴线的相对位置、桩型的变化规律,对群桩进行了数值仿真试验。试验结果表明,开挖后桩身发生倾斜变形,桩身内力发生明显变化,且桩... 通过数值仿真试验,分析了盾构法隧道施工引起的单桩桩身变形、轴力、弯矩随不同的桩洞距离、桩端与水平洞轴线的相对位置、桩型的变化规律,对群桩进行了数值仿真试验。试验结果表明,开挖后桩身发生倾斜变形,桩身内力发生明显变化,且桩端与水平洞轴线的相对位置与桩端土性的不同对桩身内力变化有明显的影响;开挖引起的双桩的桩身内力相对于对应位置的单桩均减小,且由于前桩的遮挡作用,隧道开挖对双桩后桩的影响大大减弱。 展开更多
关键词 盾构法隧道 数值仿真试验 变形 内力
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基于循环神经网络的盾构隧道引发地面最大沉降预测 被引量:53
12
作者 李洛宾 龚晓南 +2 位作者 甘晓露 程康 侯永茂 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期13-19,共7页
伴随着计算机技术的快速发展,机器学习等新兴算法正在被越来越多地运用于预测隧道掘进引发的地面最大沉降。在隧道施工过程中,由盾构机和地面监测点位采集的数据具有很强的序列化特征,而传统的机器学习算法对序列数据的处理存在一定的... 伴随着计算机技术的快速发展,机器学习等新兴算法正在被越来越多地运用于预测隧道掘进引发的地面最大沉降。在隧道施工过程中,由盾构机和地面监测点位采集的数据具有很强的序列化特征,而传统的机器学习算法对序列数据的处理存在一定的局限性。循环神经网络(RNN)具有极强的对时序型数据的处理能力,在视频识别、语音翻译等领域有着广泛的应用。采用两种RNN模型(LSTM、GRU)和传统的BP神经网络模型,以地质参数、几何参数和盾构机参数作为输入,对隧道施工过程中引发的地面最大沉降进行预测分析。结果显示,RNN对隧道沉降的预测结果优于传统的BP神经网络模型,并且RNN在连续未知区段的预测结果比BPNN更加稳定。 展开更多
关键词 沉降预测 盾构隧道 循环神经网络 机器学习
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盾构隧道施工对邻近地下管线影响分析 被引量:49
13
作者 吴为义 孙宇坤 张土乔 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期58-62,共5页
采用弹性地基梁理论及管线—土—盾构相互耦合的FLAC3D数值方法,结合实测结果,分析深圳地铁益田站至香蜜湖站区间盾构隧道施工对3 m直径电缆管线的影响。分析表明:盾构隧道左线施工后,管线变形符合Gauss分布,右线施工后变形不再符合Gaus... 采用弹性地基梁理论及管线—土—盾构相互耦合的FLAC3D数值方法,结合实测结果,分析深圳地铁益田站至香蜜湖站区间盾构隧道施工对3 m直径电缆管线的影响。分析表明:盾构隧道左线施工后,管线变形符合Gauss分布,右线施工后变形不再符合Gauss分布,主要变形段内的变形增大很多,最大变形点位置也发生改变;右线施工后,管线的纵向受力得到改善;管线及地表变形不超过规定值,最大应力不超过容许应力,说明该段隧道施工没有影响电缆管线的运行安全。与实测结果的比较表明:弹性地基梁法可用于估算管线的最大变形,FLAC3D数值方法可较准确模拟盾构隧道对管线的影响。 展开更多
关键词 地铁隧道 地下管线 管土相互作用 变形 盾构 数值模拟
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水下隧道工程实践面临的挑战、对策及思考 被引量:45
14
作者 钱七虎 《隧道建设》 2014年第6期503-507,共5页
首先介绍钻爆法、TBM/盾构法以及沉管法3种主要水下隧道建设方法的优点及不足,进而从地质条件、水流速度、水面交通、隧道埋深、通行车道数量、渗漏情况、工程总量、施工工期、施工安全、工程造价等方面对3种修建方法进行对比分析。最... 首先介绍钻爆法、TBM/盾构法以及沉管法3种主要水下隧道建设方法的优点及不足,进而从地质条件、水流速度、水面交通、隧道埋深、通行车道数量、渗漏情况、工程总量、施工工期、施工安全、工程造价等方面对3种修建方法进行对比分析。最后重点分析当前水下隧道工程建设过程中存在的主要挑战与相应对策,主要包括:沉管法施工中河床冲刷、管段局部高出河床、埋深增大的挑战及对策,盾构穿越浅覆土层、刀盘刀具磨损、埋深提高、轴承损坏及盾构通过断层和破碎地层施工中的挑战与对策。 展开更多
关键词 水下隧道 钻爆法 TBM/盾构法 沉管法 盾构施工 工程对策
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盾构施工对周围环境影响研究综述 被引量:32
15
作者 张志勇 《现代隧道技术》 EI 2002年第2期7-11,共5页
文章回顾了过去30多年来盾构施工引起的土体纵横向沉降槽的变化规律,以及对桩基、邻近已建隧道等地下构筑物的影响等方面的研究,总结了主要的研究成果,并提出了需要进一步研究的问题。
关键词 盾构施工 地表沉降 环境影响 隧道工程
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盾构始发与到达端头地层加固方法选择与稳定性评价 被引量:43
16
作者 朱世友 林志斌 桂常林 《隧道建设》 2012年第6期788-795,共8页
盾构法作为当前城市软土隧道最常用的修建方法之一,相关工程事故却屡见不鲜,究其原因,多是由于端头地层的稳定性未能得到有效控制所致,因此,端头地层失稳成为盾构始发和到达施工的一个主要风险点。为降低该风险,保证盾构工程的顺利进行... 盾构法作为当前城市软土隧道最常用的修建方法之一,相关工程事故却屡见不鲜,究其原因,多是由于端头地层的稳定性未能得到有效控制所致,因此,端头地层失稳成为盾构始发和到达施工的一个主要风险点。为降低该风险,保证盾构工程的顺利进行,基于相关工程资料和研究成果的总结分析,结合作者的工程设计经验,针对盾构始发与到达的端头地层稳定性加固控制问题,通过研究得到以下成果:1)提出了一个盾构始发与到达的加固方案库,并以此为基础,通过程序构建了一套盾构始发与到达加固方案的自动推理方法;2)考虑有水和无水2种情况,根据各类土的类型特性和关键参数指标,对盾构始发与到达工程中的各单一类型土层分别进行了稳定性分析与判别;3)根据各类土的地层稳定性分析与判断结果,提出了盾构始发与到达地层的综合稳定性判别方法。 展开更多
关键词 盾构法 始发与到达 加固方案 稳定性
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输水盾构隧道管片接头力学与变形模型研究 被引量:43
17
作者 闫治国 丁文其 +1 位作者 沈碧伟 彭益成 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1185-1191,共7页
输水盾构隧道的管片受到高内水压的作用,接头的变形问题非常突出,这直接决定了接头的防水构造形式。目前大多数管片环向接头的变形都是根据经验,并参考类似工程选取,这必然带来很大的随机性。而由于时间和成本问题,所有隧道工程都做足... 输水盾构隧道的管片受到高内水压的作用,接头的变形问题非常突出,这直接决定了接头的防水构造形式。目前大多数管片环向接头的变形都是根据经验,并参考类似工程选取,这必然带来很大的随机性。而由于时间和成本问题,所有隧道工程都做足尺试验不现实。克服以往接头力学与变形模型的不足,考虑弹性密封衬垫的受力、接头混凝土的弹塑性变化以及螺栓预紧力,建立了接头力学计算模型;考虑了受压区混凝土的压缩变形,螺栓变形和手孔铸铁件的局部变形,建立了一个新的接头变形计算模型。同时进行了隧道管片1∶1接头试验,将试验得到的螺栓拉力和接头变形值与理论计算值进行比较。结果表明:本模型能比较真实地反映接头的受力和变形情况。 展开更多
关键词 盾构隧道 单层衬砌 管片环向接头 接头模型
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地铁隧道下穿历史风貌建筑影响的实测与分析 被引量:40
18
作者 徐泽民 韩庆华 +1 位作者 郑刚 张立明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期364-374,共11页
两座历史风貌建筑物紧邻地铁车站,并且盾构在其下方穿越,需对建筑物的变形进行严格控制。对建筑物的保护,针对性提出地面袖阀管注浆加固、车站基坑盖挖逆作法、地连墙截断承压水、冻结、车站内水平注浆加固、优化盾构机掘进参数等施工... 两座历史风貌建筑物紧邻地铁车站,并且盾构在其下方穿越,需对建筑物的变形进行严格控制。对建筑物的保护,针对性提出地面袖阀管注浆加固、车站基坑盖挖逆作法、地连墙截断承压水、冻结、车站内水平注浆加固、优化盾构机掘进参数等施工方案及措施。通过对基坑开挖与降水、端头加固、盾构掘进等阶段的监测数据进行分析,研究了不同施工阶段对建筑物变形影响的规律及特点,实测结果表明:合理的盾构掘进参数能够将建筑物的沉降控制在较小范围内;冻结孔施工、地下水通过冻结区盾尾间隙进入刀盘前方等均可引起建筑物的显著沉降;建筑物基础与隧道之间存在淤泥质土层时,在淤泥质土层下方进行注浆不能对自重较大的建筑物进行有效抬升,但对自重较小建筑物的抬升则有一定的效果,但注浆在淤泥质土层中引起孔压的消散可导致建筑物在后期产生沉降;盾构机进入冻结体前应做好全断面注浆止水,切断前后水力联系,盾构机掘进困难时,不应随意增大盾构推力。 展开更多
关键词 历史风貌建筑 盾构掘进 基坑 注浆 冻结 沉降
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软土中盾构法隧道引起的土体移动计算研究 被引量:35
19
作者 魏纲 魏新江 +1 位作者 龚慈 丁智 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期995-999,共5页
对盾构法隧道施工引起的土体扰动范围进行了分析,根据极限平衡原理,认为Loganathan公式中假定的土体损失边界条件存在误差。考虑到土体内摩擦角对土体移动的影响,认为垂直土体变形区域边界线的水平倾角应等于(45°+?/2),而不是45... 对盾构法隧道施工引起的土体扰动范围进行了分析,根据极限平衡原理,认为Loganathan公式中假定的土体损失边界条件存在误差。考虑到土体内摩擦角对土体移动的影响,认为垂直土体变形区域边界线的水平倾角应等于(45°+?/2),而不是45°。给出了修正的Loganathan公式,该公式适用于软土地区不排水条件。提出了盾构剪切扰动区范围的计算公式。算例分析表明,与Loganathan公式的计算结果相比,修正公式使沉降槽宽度和土体水平位移有所减小,计算结果与实测数据更加吻合。 展开更多
关键词 盾构隧道 土体扰动 土层移动 沉降 土体损失
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铁路轨道下盾构施工所致地面沉降的数值模拟 被引量:36
20
作者 肖立 张庆贺 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1286-1291,共6页
以天津津滨轻轨天津站站———七经路站盾构施工区间工程为对象,采用三维有限元方法,对在多条铁路轨道下长距离盾构掘进过程引起的地表变形进行数值模拟.根据模拟结果,详细分析盾构穿越导致的沿盾构方向和垂直于盾构方向的地表沉降,得... 以天津津滨轻轨天津站站———七经路站盾构施工区间工程为对象,采用三维有限元方法,对在多条铁路轨道下长距离盾构掘进过程引起的地表变形进行数值模拟.根据模拟结果,详细分析盾构穿越导致的沿盾构方向和垂直于盾构方向的地表沉降,得出盾构施工各阶段的地表沉降规律,研究盾构掘进对地表的扰动范围,分析先施工隧道和后施工隧道对地表沉降的贡献差异,并探讨对铁路荷载的影响.计算结果与监测结果吻合较好. 展开更多
关键词 铁路轨道 盾构施工 地表沉降 三维有限元 数值模拟
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