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基坑开挖对下卧运营盾构隧道影响的数值模拟研究 被引量：171
1
作者 黄宏伟 黄栩 Schweiger F. Helmut 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期182-189,共8页
上海外滩修建地下通道——外滩通道,通道南段采用明挖法施工,在延安东路路口与已建的延安东路隧道产生交叉跨越问题。外滩通道基坑坑底与延安东路南、北线隧道拱顶距离仅为7.1m与5.4m,基坑开挖必然使下卧运营隧道产生附加变形以及附加... 上海外滩修建地下通道——外滩通道,通道南段采用明挖法施工,在延安东路路口与已建的延安东路隧道产生交叉跨越问题。外滩通道基坑坑底与延安东路南、北线隧道拱顶距离仅为7.1m与5.4m,基坑开挖必然使下卧运营隧道产生附加变形以及附加内力。为了研究外滩通道开挖对下卧延安东路隧道的影响,以及评价不同隧道保护措施的效果,通过三维有限元软件PLAXIS-GiD进行四组模拟,包括无隧道保护措施的工况、采取土体加固措施的工况、基坑开挖过程中在坑底进行堆载的工况以及同时进行土体加固和堆载的工况。实际工程中同时采用土体加固和堆载这两种措施来保护隧道,现场监测数据与对应的数值模拟结果具有较好的一致性。分析表明:基坑开挖将对下卧隧道产生很大的影响,且影响范围较大,约为6倍基坑宽度,施工中采取合理的隧道保护措施是十分必要的。 展开更多
关键词 基坑 盾构隧道 数值模拟 现场监测
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基坑开挖对下方既有盾构隧道影响的实测与分析 被引量：167
2
作者 魏纲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1421-1428,共8页
对基坑开挖影响下方既有盾构隧道的机制进行了理论分析。收集了14个国内基坑工程实例,对实测数据进行了统计分析,结果表明:盾构隧道的最大竖向位移均为隆起,且有64%的隧道隆起值超过报警值(10 mm),提出了隧道最大隆起值的经验预测公式;... 对基坑开挖影响下方既有盾构隧道的机制进行了理论分析。收集了14个国内基坑工程实例,对实测数据进行了统计分析,结果表明:盾构隧道的最大竖向位移均为隆起,且有64%的隧道隆起值超过报警值(10 mm),提出了隧道最大隆起值的经验预测公式;隧道水平向位移较少量测,实测值较小;收敛变形由"水平向拉伸、竖向压缩"向"水平向压缩、竖向拉伸"转变。基于杭州市延安路某地下过街通道工程,研究了基坑开挖对下方地铁1号线盾构隧道变形的影响,对隧道竖向位移、水平向位移以及水平向收敛的实测数据进行了分析,其结果验证了理论分析和计算公式的可靠性。 展开更多
关键词 基坑 盾构隧道 开挖 隆起
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盾构隧道施工地表变形分析与三维有限元模拟 被引量：147
3
作者 于宁 朱合华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1330-1334,共5页
随着地表建、构筑物密度与日俱增,在地铁建造过程中对地表环境的保护是一个越来越不容忽视的难题。盾构法隧道施工技术成功地应用于地铁施工之后,如何合理预测和控制盾构施工对地表变形的影响就成为了一个新课题。在查阅大量文献的基础... 随着地表建、构筑物密度与日俱增,在地铁建造过程中对地表环境的保护是一个越来越不容忽视的难题。盾构法隧道施工技术成功地应用于地铁施工之后,如何合理预测和控制盾构施工对地表变形的影响就成为了一个新课题。在查阅大量文献的基础上,总结前人的计算方法,利用有限元方法对某盾构隧道工程进行了三维的变形模拟分析,与实测的数据比较计算结果较为满意。 展开更多
关键词 盾构隧道 地表变形分析 有限元三维模拟分析
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盾构推进引起土体扰动理论分析及试验研究 被引量：113
4
作者 张庆贺 朱忠隆 +1 位作者 杨俊龙 朱继文 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期699-703,共5页
对盾构推进引起的周围土体扰动破坏机理进行了理论分析，
关键词 盾构隧道 静力触探 监测 施工 扰动机理 土体
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地铁盾构隧道下穿京津城际高速铁路影响分析 被引量：146
5
作者 徐干成 李成学 +2 位作者 王后裕 赵月 胡萍 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期269-272,276,共5页
以北京地铁14号线马家堡东路站–永定门外大街站盾构区间隧道为背景,对隧道施工中的特级风险源——区间下穿京津城际铁路段的施工过程进行了三维仿真数值模拟。京津城际列车最大时速可达350km/h,两轨面间的差异沉降不得大于5mm,对地铁... 以北京地铁14号线马家堡东路站–永定门外大街站盾构区间隧道为背景,对隧道施工中的特级风险源——区间下穿京津城际铁路段的施工过程进行了三维仿真数值模拟。京津城际列车最大时速可达350km/h,两轨面间的差异沉降不得大于5mm,对地铁下穿段的施工提出了较高要求。数值模拟的计算结果表明,通过对下穿段一定范围内的土体进行注浆加固可以有效控制盾构隧道施工引起的既有铁路纵向和横向沉降及不均匀沉降,从而保证既有铁路安全运营不受影响;同时,计算获得的管片后注浆参数及盾构机内土舱压力为隧道设计、施工提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 盾构隧道 下穿铁路 沉降控制 注浆加固
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软土地区盾构隧道下穿铁路干线引起的线路沉降规律分析 被引量：144
6
作者 吕培林 周顺华 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期12-16,共5页
软土地区盾构隧道下穿铁路干线引起的上方铁路线路沉降规律与一般情况下盾构推进引起的地面沉降规律有较大的不同。基于某地铁隧道工程实例,对隧道下穿铁路的施工期及其后续阶段的线路沉降进行观测。根据观测数据,从沉降发展的时间历程... 软土地区盾构隧道下穿铁路干线引起的上方铁路线路沉降规律与一般情况下盾构推进引起的地面沉降规律有较大的不同。基于某地铁隧道工程实例,对隧道下穿铁路的施工期及其后续阶段的线路沉降进行观测。根据观测数据,从沉降发展的时间历程、施工各阶段沉降量所占比例和地面沉降槽的特征3个方面进行了分析研究。结果表明:此类工程的地表沉降规律特点主要是后续沉降量在总沉降量中所占比例相当大,并且其沉降达到稳定需要的时间远比通常情况要长,最终沉降量的大小几乎完全由后续沉降决定;此外,其沉降变形槽的深度和广度也更大,而且后推进的隧道上方沉降尤为显著。 展开更多
关键词 隧道施工 线路沉降 沉降观测 下穿铁路 盾构隧道 软土
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地铁盾构隧道重叠下穿施工对上方已建隧道的影响 被引量：139
7
作者 何川 苏宗贤 曾东洋 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期91-98,共8页
以广州地铁三号线大塘—沥滘区间盾构隧道穿越的地层条件为背景,针对盾构隧道结构的特点,引入横向和纵向不等的刚度折减系数,采用室内相似模型试验和三维有限元数值计算相结合的手段,对地铁盾构隧道重叠下穿施工所引起的上方已建隧道纵... 以广州地铁三号线大塘—沥滘区间盾构隧道穿越的地层条件为背景,针对盾构隧道结构的特点,引入横向和纵向不等的刚度折减系数,采用室内相似模型试验和三维有限元数值计算相结合的手段,对地铁盾构隧道重叠下穿施工所引起的上方已建隧道纵向变位、纵向附加轴力和弯矩、横向变形、横向附加轴力和弯矩进行了深入研究,探讨和揭示了围岩条件、隧道净距、顶推力等因素作用下盾构隧道重叠下穿施工所引起的已建隧道的变形和附加内力分布变化的影响规律。研究结果表明,新建盾构隧道施工所引起的已建隧道最大隆起点位于掌子面前方约2D(2倍直径)附近,不均匀沉降主要出现在约掌子面前方3D到后方2D的范围内,顶推施工将引起已建隧道在掌子面前方产生较大附加内力,而对后方影响较小,具体视隧道埋深、间距、围岩和施工因素而定。 展开更多
关键词 盾构隧道 重叠 等效刚度 附加内力
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盾构隧道施工力学性态模拟及工程应用 被引量：98
8
作者 朱合华 丁文其 李晓军 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期98-103,共6页
针对盾构隧道的施工阶段、注浆材料及管片接头的特性提出了有限元模拟方法。在有限元分析中考虑了盾构衬砌接头的转动效应和盾尾部位注浆材料在施工中由液态向固态转化的凝固过程，并采用作者提出的梁-接头不连续模型与注浆材料的变刚... 针对盾构隧道的施工阶段、注浆材料及管片接头的特性提出了有限元模拟方法。在有限元分析中考虑了盾构衬砌接头的转动效应和盾尾部位注浆材料在施工中由液态向固态转化的凝固过程，并采用作者提出的梁-接头不连续模型与注浆材料的变刚度等效法来模拟其力学变化。将建立的施工模拟有限元软件应用于大阪地铁7号线盾构隧道施工的力学分析中，并对在均市和非均布注浆压力下，土压力及衬砌内力的计算值与实测值作了比较分析，发现非均布条件下的计算值较均布条件下的计算值接近于实测值。 展开更多
关键词 盾构隧道 有限元施工模拟 应力释放系数
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超载作用下软土盾构隧道横向变形机理及控制指标研究 被引量：133
9
作者 王如路 张冬梅 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1092-1101,共10页
隧道横向变形直接关系到结构安全,首先采用数值模拟方法研究了地面压载、土体侧向压力系数和土体抗力系数对隧道横向变形发展的影响,研究了隧道横向变形随压载的变化发展规律,建立了隧道直径变化和混凝土受力、螺栓受力以及接头张开量... 隧道横向变形直接关系到结构安全,首先采用数值模拟方法研究了地面压载、土体侧向压力系数和土体抗力系数对隧道横向变形发展的影响,研究了隧道横向变形随压载的变化发展规律,建立了隧道直径变化和混凝土受力、螺栓受力以及接头张开量之间的关系,提出了以隧道直径变化作为隧道横向结构性态发展的判定指标;根据隧道横向变形发展规律,利用隧道结构变形发展过程中的结构几何特征,建立了隧道变形量发展的几何简易分析方法,利用该方法直接测量隧道直径变化就可以判定隧道变形状态,为隧道结构安全评价提供了十分简单有效的手段。 展开更多
关键词 软土 盾构隧道 横向变形 结构安全
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盾构隧道横向刚度有效率研究 被引量：116
10
作者 黄宏伟 徐凌 +1 位作者 严佳梁 余占奎 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期11-18,共8页
对现有国内外盾构隧道横向刚度有效率的取值进行了整理分析,认为目前通错缝隧道刚度有效率的取值常凭经验判定,缺少足够的验证。基于二环盾构隧道相似结构模型加载试验的结果以及相关研究成果,发现隧道加载时变形与荷载存在着明显的线... 对现有国内外盾构隧道横向刚度有效率的取值进行了整理分析,认为目前通错缝隧道刚度有效率的取值常凭经验判定,缺少足够的验证。基于二环盾构隧道相似结构模型加载试验的结果以及相关研究成果,发现隧道加载时变形与荷载存在着明显的线弹性关系,隧道刚度有效率为一常数,符合修正惯用设计法的理论基础。对上海地铁盾构隧道的研究表明,通缝拼装时刚度有效率为0.67,错缝拼装时刚度有效率为0.75,软弱土体抗力对隧道有效刚度的影响可以忽略。通过与已有经验公式、结构试验结果的比较,表明相似模型结构试验具有简单、可操作性强、数据丰富、结果可信、经济的特点,可成为研究通错缝拼装盾构隧道刚度有效率的较理想方法。 展开更多
关键词 盾构隧道 有效刚度 相似结构 模型试验 通错缝
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盾构隧道开挖对邻近桩基影响数值分析 被引量：120
11
作者 朱逢斌 杨平 ONG C W 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期298-302,共5页
经与离心试验结果对比分析,验证了应用数值模拟研究盾构隧道开挖对邻近桩基影响是可靠的。通过采用Mohr-Coulomb弹塑性屈服准则,建立三维有限元数值模型,研究软土地区盾构隧道开挖对邻近桩基的影响规律。数值模拟结果表明,开挖导致群桩... 经与离心试验结果对比分析,验证了应用数值模拟研究盾构隧道开挖对邻近桩基影响是可靠的。通过采用Mohr-Coulomb弹塑性屈服准则,建立三维有限元数值模型,研究软土地区盾构隧道开挖对邻近桩基的影响规律。数值模拟结果表明,开挖导致群桩中前排桩变形及内力均大于后排桩,且同排桩水平位移、弯矩和轴力沿桩身分布几乎重合;与同位置单桩相比,群桩中各桩水平位移稍大,而沉降则更小;前排桩最大弯矩与同位置单桩相差不大,而后排桩最大弯矩稍大于同位置单桩,前、后排桩最大轴力均大于同位置单桩。 展开更多
关键词 盾构隧道 桩基础 数值分析 水平位移 沉降 弯矩 轴力
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盾构隧道纵向变形性态研究分析 被引量：102
12
作者 黄宏伟 臧小龙 《地下空间》 CSCD 2002年第3期244-251,280,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 盾构隧道 纵向变形 土性
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地铁盾构隧道近接桩基的施工力学行为研究 被引量：98
13
作者 张志强 何川 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期92-95,共4页
针对城市地铁新建隧道近接既有民房桩基的工程情况,进行了三维有限元数值模拟的施工力学行为研究。研究结果表明,近接桩基施工将引起新建隧道自身结构特别是与既有桩基近接一侧边墙,有不利的受力状况和变形特征。因此,需要采取加固措施... 针对城市地铁新建隧道近接既有民房桩基的工程情况,进行了三维有限元数值模拟的施工力学行为研究。研究结果表明,近接桩基施工将引起新建隧道自身结构特别是与既有桩基近接一侧边墙,有不利的受力状况和变形特征。因此,需要采取加固措施,以确保隧道自身结构以及近接建筑物的安全。本文研究对城市地铁隧道的近接施工,有一定参考价值。 展开更多
关键词 盾构隧道 近接施工 既有桩基
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天津地铁盾构施工地层变形实测及动态模拟 被引量：100
14
作者 姜忻良 崔奕 +1 位作者 李园 赵志民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1612-1616,共5页
以天津地铁一号线工程为背景,通过现场实测得到了盾构推进过程中地表的变形规律和隧道周围土体的扰动规律。利用有限元程序ABAQUS的单元生死技术模拟盾构前进过程,并对工程盾构开挖过程进行了仿真模拟。结果表明计算值与实测值吻合良好。
关键词 有限元 盾构隧道 数值模拟
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软土地铁隧道纵向不均匀沉降导致的管片接头环缝开裂研究 被引量：100
15
作者 郑永来 韩文星 +2 位作者 童琪华 杨柳峰 潘杰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第24期4552-4558,共7页
地铁通车运行后,会因多种原因产生盾构隧道纵向不均匀沉降,诸如列车振动、渗漏、土体不均匀性等。隧道纵向过大,不均匀沉降会严重影响地铁的运行安全。基于某地铁隧道的纵向沉降实测数据,分析了纵向沉降对隧道结构安全性的影响。首先用... 地铁通车运行后,会因多种原因产生盾构隧道纵向不均匀沉降,诸如列车振动、渗漏、土体不均匀性等。隧道纵向过大,不均匀沉降会严重影响地铁的运行安全。基于某地铁隧道的纵向沉降实测数据,分析了纵向沉降对隧道结构安全性的影响。首先用抛物线分段模拟了隧道的纵向变形,得出了隧道纵向变形曲率;然后以等效轴向刚度模型为基础,建立了隧道纵向变形曲率与隧道管片接头环缝张开量之间的关系。通过对计算结果的分析,可较全面地了解整个隧道的纵向沉降以及隧道管片环缝张开量的现状,从而为软土隧道的运营阶段维护、改善结构和防水设计、施工方法等提供依据。 展开更多
关键词 隧道工程 盾构隧道 纵向变形 管片接头环缝张开量 曲率
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盾构隧道施工引起的地面变形计算方法研究 被引量：104
16
作者 魏纲 张世民 +1 位作者 齐静静 姚宁 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期3317-3323,共7页
假定土体不排水,利用弹性力学的Mindlin解,推导正面附加推力、盾壳与土体之间的摩擦力引起的地面变形计算公式;提出土体损失引起的三维地面变形计算公式。将正面附加推力、摩擦力和土体损失引起的地面变形计算公式叠加,得到盾构施工引... 假定土体不排水,利用弹性力学的Mindlin解,推导正面附加推力、盾壳与土体之间的摩擦力引起的地面变形计算公式;提出土体损失引起的三维地面变形计算公式。将正面附加推力、摩擦力和土体损失引起的地面变形计算公式叠加,得到盾构施工引起的地面变形计算公式,该方法适用于施工阶段。算例分析表明,该方法的计算结果与实测值相当吻合。盾构施工引起的纵向地面变形曲线呈“S”形;隧道开挖面上方处轴线两侧的地面产生隆起现象;在正常施工时,盾壳与土体之间的摩擦力对地面变形的影响远大于正面附加推力。 展开更多
关键词 隧道工程 盾构隧道 地面变形 正面附加推力 摩擦力 土体损失
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地铁盾构隧道穿越桥梁下方群桩基础的托换与除桩技术研究 被引量：107
17
作者 徐前卫 朱合华 +1 位作者 马险峰 马忠政 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1217-1226,共10页
针对上海地铁10号线曲阳路—溧阳路区间隧道穿越四平路沙泾港桥群桩基础这一工程案例,结合对既有桥梁结构形式、现场周边环境、施工条件以及作业空间的调研,提出了适合本工程的扩大板式基础托换以及盾构机直接切桩的施工方案。为了确保... 针对上海地铁10号线曲阳路—溧阳路区间隧道穿越四平路沙泾港桥群桩基础这一工程案例,结合对既有桥梁结构形式、现场周边环境、施工条件以及作业空间的调研,提出了适合本工程的扩大板式基础托换以及盾构机直接切桩的施工方案。为了确保在桩基托换及刀盘切桩施工过程中桥梁结构的安全性和正常通行功能的发挥,通过理论分析和数值计算等手段,对桩基托换施工过程中桩基合理开挖暴露长度、桩—筏体系受力转换机理以及盾构切桩对上部结构的影响进行了研究。研究结果表明:地基加固及扩大板式基础托换法能够有效减小施工期间桥梁的沉降、改善桥梁结构的受力性态;由于原桩基承担荷载大都转移到托换后的筏板基础上,因此部分桩基的切除对桥梁结构的安全性影响不大;现场监测结果表明,施工过程中桥梁结构的沉降变形与计算结果吻合较好,说明本工程的方案制定合理、施工措施得当,桥梁结构处于安全范围之内。 展开更多
关键词 软土 盾构隧道 桥梁 桩基托换 筏板基础 地基加固
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盾构下穿越已运营隧道施工监测与技术分析 被引量：101
18
作者 胡群芳 黄宏伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期42-47,共6页
通过对上海M4线张扬路至浦电路区间隧道近距离下穿越已运营M2线工程施工过程的监测,分析对比了盾构两次近距离下穿越施工的过程和特点,讨论了M2线周围地层土体的沉降变形和规律。同时,针对盾构近距离穿越施工技术难题,较系统探讨了近距... 通过对上海M4线张扬路至浦电路区间隧道近距离下穿越已运营M2线工程施工过程的监测,分析对比了盾构两次近距离下穿越施工的过程和特点,讨论了M2线周围地层土体的沉降变形和规律。同时,针对盾构近距离穿越施工技术难题,较系统探讨了近距离下穿越施工技术方案,分析了施工技术控制要领,为今后类似工程提供了借鉴。 展开更多
关键词 盾构隧道 穿越施工 现场监测 地表沉降
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盾构隧道施工风险与规避对策 被引量：100
19
作者 崔玖江 《隧道建设》 2009年第4期377-396,共20页
归纳地铁安全事故的类型及特点,介绍目前国内外盾构隧道情况,尤其是北京盾构隧道情况,分析盾构隧道施工的优点和不足之处,论述盾构隧道施工风险研究的必要性。重点分析盾构隧道施工的11种主要风险,即:地质预报准确性、盾构机适应性和可... 归纳地铁安全事故的类型及特点,介绍目前国内外盾构隧道情况,尤其是北京盾构隧道情况,分析盾构隧道施工的优点和不足之处,论述盾构隧道施工风险研究的必要性。重点分析盾构隧道施工的11种主要风险,即:地质预报准确性、盾构机适应性和可靠性、盾构进出洞施工、开挖面失稳、盾尾密封失效、软硬不均且差异性较大地层施工、较大的地层损失及不均匀沉降、开挖面有障碍物、隧道上浮、联络通道施工、明挖基础失稳等,并一一提出切实的规避对策。同时对国内外盾构隧道施工事故典型案例的情况及原因进行详细介绍和剖析。可为今后盾构隧道施工风险的分析、预测、防范及规避提供指导。 展开更多
关键词 盾构隧道 施工 风险 规避 对策 地铁 安全事故
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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：92
20
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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