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盾构隧道管片衬砌内力分析的壳-弹簧-接触模型及其应用 被引量：66
1
作者 苏宗贤 何川 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期131-136,共6页
考虑开挖后的洞周应力释放效应,采用有限元方法,使用厚壳、剪切弹簧、转动弹簧、压缩弹簧、接触及空间实体多种单元分析盾构隧道管片衬砌的三维内力状态,提出了地层-结构模式下的壳-弹簧-接触计算模型。该模型较好地考虑了管片间接缝处... 考虑开挖后的洞周应力释放效应,采用有限元方法,使用厚壳、剪切弹簧、转动弹簧、压缩弹簧、接触及空间实体多种单元分析盾构隧道管片衬砌的三维内力状态,提出了地层-结构模式下的壳-弹簧-接触计算模型。该模型较好地考虑了管片间接缝处的挤压作用、管片接头刚度的影响、管片与围岩的共同变形以及封顶块的近似插入角,因此能有效地模拟盾构隧道管片衬砌的复杂受力状态。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片衬砌 壳 弹簧 接触
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高水压盾构隧道管片接缝防水可靠性试验研究 被引量：58
2
作者 赵明 丁文其 +3 位作者 彭益成 沈碧伟 郭小红 杨林松 《现代隧道技术》 EI 北大核心 2013年第3期87-93,共7页
盾构隧道管片衬砌防水至关重要,而在东亚地区大部分盾构隧道都采用单层衬砌,由于没有内衬,则弹性密封垫的可靠性变得更为关键。作者以南京市纬三路过江隧道工程为依托,研制了全新的高水压、全自动三向加载防水性能试验系统,并运用工程实... 盾构隧道管片衬砌防水至关重要,而在东亚地区大部分盾构隧道都采用单层衬砌,由于没有内衬,则弹性密封垫的可靠性变得更为关键。作者以南京市纬三路过江隧道工程为依托,研制了全新的高水压、全自动三向加载防水性能试验系统,并运用工程实际1:1的弹性密封垫和混凝土试件,进行了多组密封垫装配力及一字缝、T字缝防水性能试验,从而研究优化出了性能、结构优异的三元乙丙橡胶弹性密封垫断面形式。试验结果表明,密封垫装配力与其防水性能存在很大程度上的相关性;密封垫的硬度、沟槽填充率在不同程度上对密封垫防水性能有直接影响。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片衬砌 弹性密封垫 防水性能 模型试验
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武汉长江隧道管片衬砌结构力学特征模型试验研究 被引量：50
3
作者 何川 张建刚 杨征 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期85-90,共6页
针对武汉长江隧道承受高水压和穿越高渗透性砂性土质的特点,在相似模型试验中专门采用盾构隧道-地层复合体模拟试验系统和旋转式水压装置共同作用,实现对水压和土压的分别控制加载,完成水土分算和水土合算的不同水土压力场条件下管片衬... 针对武汉长江隧道承受高水压和穿越高渗透性砂性土质的特点,在相似模型试验中专门采用盾构隧道-地层复合体模拟试验系统和旋转式水压装置共同作用,实现对水压和土压的分别控制加载,完成水土分算和水土合算的不同水土压力场条件下管片衬砌结构力学特征的模型试验,最后对高水压和变水压条件下的管片衬砌结构力学变化规律进行了分析。研究表明,高水压条件下的管片衬砌结构最大正负弯矩、最大变形量和结构偏心矩整体水平均有明显偏小,而平均轴力水平有明显提高;随着水压力加大,管片衬砌结构的平均轴力明显增大,最大正负弯矩略有增长或基本不变,最大偏心矩明显减小。该研究为武汉长江盾构隧道的衬砌结构设计提供有价值的参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 相似模型试验 管片衬砌结构 高水压 水压装置
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国内地铁盾构区间隧道管片结构设计的现状与发展 被引量：36
4
作者 朱世友 《现代隧道技术》 EI 2002年第6期23-28,共6页
近几年国内地铁区间盾构隧道的结构设计相对于早期的上海地铁一号线又有了一定的发展,随着盾构法普及后工程条件的变化出现了一些新的管片形式和结构分析方法,在借鉴国外经验的基础上将逐步做到与国际接轨。
关键词 现状 发展 地铁隧道 区间隧道 盾构法 管片衬砌 结构设计 综述 施工方法
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崇明长江隧道盾构管片衬砌结构的耐久性设计 被引量：29
5
作者 孙钧 《建筑科学与工程学报》 CAS 2008年第1期1-9,共9页
为了研究盾构法隧道管片衬砌结构强度的历时老化和衰减及其服务寿命的预测问题,提出了对其进行耐久性设计的一种基本方法。主要讨论的内容有:钢筋混凝土管片结构的腐蚀机理;影响隧道混凝土结构耐久性的主要因素;管片接头螺栓和防水材料... 为了研究盾构法隧道管片衬砌结构强度的历时老化和衰减及其服务寿命的预测问题,提出了对其进行耐久性设计的一种基本方法。主要讨论的内容有:钢筋混凝土管片结构的腐蚀机理;影响隧道混凝土结构耐久性的主要因素;管片接头螺栓和防水材料的耐久性;钢筋混凝土管片结构耐久性设计方法;隧道结构服务寿命预测,以及提高隧道管片衬砌耐久性的工程措施——综合防治。该研究成果已在崇明长江隧道工程中得到了初步应用。 展开更多
关键词 盾构法隧道 管片衬砌 结构耐久性设计 隧道服务寿命 综合防治
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隧道管片设计优化分析 被引量：16
6
作者 赵国旭 何川 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期61-66,共6页
影响管片设计的主要条件包括管片形状尺寸、管片结构设计计算方法及荷载、管片设计细节等;结合工程实例,对管片的厚度、管片环的整体偏转、管片分块与接头位置、管片拼装方式等进行了设计优化。分析认为:如简单地加大管片厚度,会导致弯... 影响管片设计的主要条件包括管片形状尺寸、管片结构设计计算方法及荷载、管片设计细节等;结合工程实例,对管片的厚度、管片环的整体偏转、管片分块与接头位置、管片拼装方式等进行了设计优化。分析认为:如简单地加大管片厚度,会导致弯矩增大,同时引起混凝土的裂缝增大;所有管片设计参数不变,只将管片环整体偏转一个角度,其受力特征会发生明显的变化;合理对管片进行分块和布置螺栓接头位置,可以改善其受力性能。 展开更多
关键词 隧道 盾构法 管片衬砌 设计优化
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层状复合地层条件下管片衬砌结构力学特征模型试验研究 被引量：25
7
作者 何川 张建刚 杨征 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1537-1543,共7页
针对武汉长江隧道承受高水压和局部区段穿越软硬程度差异极大的层状复合地层的特点,采用盾构隧道–地层复合体模拟试验系统和旋转式水压装置共同作用,完成了在不同水土压力场作用下对层状复合地层和单一地层两种不同地层条件下的管片衬... 针对武汉长江隧道承受高水压和局部区段穿越软硬程度差异极大的层状复合地层的特点,采用盾构隧道–地层复合体模拟试验系统和旋转式水压装置共同作用,完成了在不同水土压力场作用下对层状复合地层和单一地层两种不同地层条件下的管片衬砌结构力学特征相似模型试验,并根据试验结果分析了层状复合地层对盾构隧道管片衬砌结构的力学特征的影响。研究表明,随着水压力加大,管片衬砌结构的平均轴力明显增大而最大正负弯矩略有增长或基本不变;处于坚硬岩层包围区域的管片体结构局部弯矩明显减小;小范围的硬岩层对管片衬砌结构整环最大内力影响不大。该研究为武汉长江隧道的管片衬砌结构设计提供有价值的参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 相似模型试验 层状复合地层 管片衬砌结构 高水压
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水压条件下盾构隧道双层衬砌力学特性分析 被引量：24
8
作者 晏启祥 程曦 +1 位作者 何川 赵世科 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2010年第9期55-59,共5页
研究目的:针对国内某些盾构隧道开始出现内部构筑二次衬砌的工程实际,为探明二次衬砌与管片衬砌的相互作用机理,提出相应分析模型,以便正确评价二次衬砌的功能以及为合理地应用二次衬砌提供参考。研究结论:采用提出的双层衬砌抗剪压模... 研究目的:针对国内某些盾构隧道开始出现内部构筑二次衬砌的工程实际,为探明二次衬砌与管片衬砌的相互作用机理,提出相应分析模型,以便正确评价二次衬砌的功能以及为合理地应用二次衬砌提供参考。研究结论:采用提出的双层衬砌抗剪压模型分析了三种典型工况下结构的内力特性,结果表明:增设二次衬砌将加大管片衬砌的弯矩,减小管片衬砌的轴力,这在管片衬砌发生渗漏后更加明显;相对管片衬砌而言,二次衬砌仅发挥了辅助性的承载作用;增设二次衬砌后,双层衬砌的整体受力并非更加合理;理想中的双层衬砌联合承载作用必须在特定荷载和地层结构参数的情况下才能发生。二次衬砌的作用主要体现在管片衬砌完全失效后可立刻发挥承载潜能,担负安全储备的作用。 展开更多
关键词 盾构隧道 双层衬砌 管片衬砌 二次衬砌 接合面模型
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裂缝位置对盾构隧道管片结构破坏形态的影响 被引量：20
9
作者 曹淞宇 王士民 +3 位作者 刘川昆 何川 卢岱岳 马杲宇 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期120-128,共9页
为研究裂缝位置对盾构隧道管片结构破坏形态的影响,依托国内某地铁越江盾构隧道工程,采用相似模型试验的方法,考虑既有裂缝位于拱顶、拱腰及拱底的3种裂损工况,分析了管片衬砌结构的变形特性、承载性能及破坏模式.结果表明,裂缝的存在... 为研究裂缝位置对盾构隧道管片结构破坏形态的影响,依托国内某地铁越江盾构隧道工程,采用相似模型试验的方法,考虑既有裂缝位于拱顶、拱腰及拱底的3种裂损工况,分析了管片衬砌结构的变形特性、承载性能及破坏模式.结果表明,裂缝的存在降低了结构的整体刚度,改变了管片衬砌的结构体系,在相同荷载条件下,带裂缝管片衬砌结构的变形量显著增加,临界失稳点的椭圆扁平率明显增大,破损区域内力大幅减小,且极限承载能力均降低2个荷载级别.带裂缝管片衬砌结构破坏模式由结构性破坏转变为裂缝导向性破坏,裂缝位于拱腰时管片衬砌结构较早出现损伤破坏,但损伤破坏发展过程较平缓,而裂缝位于拱顶及拱底时损伤破坏愈趋突发性破坏. 展开更多
关键词 盾构隧道 管片衬砌 裂缝位置 模型试验 力学性能 破坏形态
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大断面宽幅盾构管片三维内力分布分析 被引量：17
10
作者 张建刚 何川 杨征 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期2058-2062,共5页
以武汉长江隧道工程为例,采用三维壳-弹簧计算模型,对不同幅宽和不同环间接头剪切刚度的管片衬砌结构力学分布进行了分析,并与梁-弹簧模型结果在量值上做了全面比较。研究表明,全环最大弯矩发生在幅宽边缘部位;环间接头剪力对幅宽边缘... 以武汉长江隧道工程为例,采用三维壳-弹簧计算模型,对不同幅宽和不同环间接头剪切刚度的管片衬砌结构力学分布进行了分析,并与梁-弹簧模型结果在量值上做了全面比较。研究表明,全环最大弯矩发生在幅宽边缘部位;环间接头剪力对幅宽边缘影响较大,而对幅宽中央影响偏小;当环间接头剪切刚度为非无穷大时,壳模型的幅宽边缘最大弯矩值略微大于梁弹簧模型相应结果,而当无穷大时两者数值则基本相等;壳模型的幅宽中央的最大弯矩值介于梁模型错缝与通缝拼装的数值之间,并随幅宽加大而趋于接近通缝拼装的结果;大幅宽条件下,不宜将梁-弹簧模型的环间最大剪力结果作为环间接头抗剪设计的计算依据。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片结构 壳.弹簧模型 管片幅宽 环间接头
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管片衬砌承担高内水压力的可行性分析 被引量：16
11
作者 佘成学 张龙 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1442-1447,共6页
双护盾掘进机掘进与管片衬砌几乎同时进行,具有快速施工的特点,但管片衬砌能否承受电站引水隧洞高内水压力作用,是决定引水隧洞能否采用管片衬砌及TBM施工的关键之一。结合青松电站引水隧洞,对管片衬砌在承受高内水压力作用下的应力与... 双护盾掘进机掘进与管片衬砌几乎同时进行,具有快速施工的特点,但管片衬砌能否承受电站引水隧洞高内水压力作用,是决定引水隧洞能否采用管片衬砌及TBM施工的关键之一。结合青松电站引水隧洞,对管片衬砌在承受高内水压力作用下的应力与变形特性进行三维有限元计算,对影响管片接缝张开的主要因素进行分析,获得在高内水压力作用下的管片应力、变形分布,深化对高内水压力作用下的管片衬砌特性的认识。计算发现在内水压力作用下,管片衬砌具有柔性变形特征,就青松电站而言,在现有的接缝止水技术条件下,管片衬砌可承受高水头内水压力作用,这对推动管片衬砌及TBM在引水隧洞中的应用具有重要意义。 展开更多
关键词 水工结构工程 管片衬砌 有限元 有压隧洞
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盾构隧道施工期管片错台影响因素研究 被引量：11
12
作者 肖明清 封坤 +2 位作者 周子扬 刘伊腾 鲁志鹏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1347-1356,共10页
为分析盾构隧道施工期各因素对管片上浮错台的影响,基于盾构隧道施工期的受力模式拟定了隧道直径、围岩条件、覆土厚度、浆液凝固时间、浆液密度、盾构掘进速度及盾尾间隙等7个主要影响因素,分别建立了盾构隧道施工期上浮分析模型与管... 为分析盾构隧道施工期各因素对管片上浮错台的影响,基于盾构隧道施工期的受力模式拟定了隧道直径、围岩条件、覆土厚度、浆液凝固时间、浆液密度、盾构掘进速度及盾尾间隙等7个主要影响因素,分别建立了盾构隧道施工期上浮分析模型与管片错台量计算模型,分析了施工期各因素影响下盾构隧道上浮错台量的变化规律。进一步地,结合现场监测试验结果,验证了施工期管片上浮错台的现象与规律,得出主要结论如下:①地层刚度减弱、浆液密度增大、浆液凝固时间增长、隧道埋深减小、隧道掘进速度提高、盾尾间隙增大及浆液凝固后刚度减小将加剧施工期管片的上浮错台。②隧道直径增大使管片上浮量增大,但与管片错台量的相关性不大。③管片上浮时,管片环间接触摩擦与环间螺栓将起到抗剪作用,控制错台的发展。④减小浆液浮力、增大管片环间连接刚度、增强地层约束、缩短流体段长度可减小施工期管片上浮错台。⑤提出计算错台量的方法可对管片接缝防水设计提供依据。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片衬砌 同步注浆 隧道上浮 环间错台
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地铁盾构隧道30°斜穿地裂缝的物理模拟试验 被引量：14
13
作者 胡志平 彭建兵 +1 位作者 黄强兵 王启耀 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期63-68,共6页
为了研究30°斜穿地裂缝的盾构隧道管片衬砌结构在地裂缝影响下的变形破坏模式和影响规律,从西安地铁盾构隧道工程背景和西安地裂缝地质环境出发,根据相似理论设计了盾构隧道管片衬砌结构模型试验的相似常数,对模型混凝土、模型钢... 为了研究30°斜穿地裂缝的盾构隧道管片衬砌结构在地裂缝影响下的变形破坏模式和影响规律,从西安地铁盾构隧道工程背景和西安地裂缝地质环境出发,根据相似理论设计了盾构隧道管片衬砌结构模型试验的相似常数,对模型混凝土、模型钢筋、结构围岩、模型管片及其连接螺栓参数等进行了设计。该结构模型试验能对结构钢筋、混凝土进行应变测量,对结构接触土压力和结构外围土压力、结构内部收敛位移、模型顶表面土体变形等进行观测。借助地基沉降试验平台,通过自锁式千斤顶的缓慢下降,实现对地裂缝上盘相对下降的模拟,地裂缝的活动速率和错动量通过工控机控制自锁式千斤顶的运行速率和行程来实现。试验结果表明:该试验设计满足地裂缝活动下30°斜交盾构隧道管片衬砌结构变形破坏模式和破坏范围研究的需要,能实现模型试验目标;地基沉降试验平台能较好地模拟地裂缝的活动。 展开更多
关键词 隧道工程 管片衬砌 盾构隧道 地裂缝
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扬州瘦西湖盾构隧道衬砌结构受力的现场试验研究 被引量：14
14
作者 梁霄 柳献 +1 位作者 陈健 孔玉清 《隧道建设》 北大核心 2015年第7期679-685,共7页
以扬州瘦西湖盾构隧道为背景,对管片衬砌结构在施工期和后期的结构荷载和内力进行现场追踪试验,探讨施工阶段同步注浆对隧道衬砌结构受力的影响,总结隧道衬砌结构荷载和内力在施工阶段随时间的变化规律。研究结果表明:现场测试方法可以... 以扬州瘦西湖盾构隧道为背景,对管片衬砌结构在施工期和后期的结构荷载和内力进行现场追踪试验,探讨施工阶段同步注浆对隧道衬砌结构受力的影响,总结隧道衬砌结构荷载和内力在施工阶段随时间的变化规律。研究结果表明:现场测试方法可以较为全面准确地得到隧道衬砌结构荷载和内力在施工期的分布;衬砌结构荷载总体随时间呈先减低后趋于平稳的规律,施工期的注浆作用会使衬砌结构荷载大于稳定后的结构荷载;衬砌结构内力在注浆阶段不稳定,注浆作用对结构的轴力影响较大。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片衬砌 现场试验 施工工况 结构内力
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200km·h^(-1)列车脱轨撞击作用下盾构隧道二次衬砌对管片衬砌的防护效果 被引量：13
15
作者 晏启祥 李彬 +1 位作者 张蒙 陈诚 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期70-78,共9页
建立列车撞击刚性墙三维数值模型,模拟8辆编组的列车以200km·h-1的速度斜向12.5°脱轨撞击刚性墙,获得近似的列车撞击荷载时程曲线。建立列车脱轨撞击隧道衬砌的三维数值模型,对比分析在列车撞击荷载作用下双层衬砌和单层管片... 建立列车撞击刚性墙三维数值模型,模拟8辆编组的列车以200km·h-1的速度斜向12.5°脱轨撞击刚性墙,获得近似的列车撞击荷载时程曲线。建立列车脱轨撞击隧道衬砌的三维数值模型,对比分析在列车撞击荷载作用下双层衬砌和单层管片衬砌2种盾构隧道衬砌结构型式下管片衬砌的应力、速度、加速度以及损伤因子和损伤面积,揭示盾构隧道二次衬砌对管片衬砌的防护效果。结果表明:撞击力时程曲线呈双峰值;管片衬砌的受拉损伤显著大于受压损伤;二次衬砌对管片衬砌的速度和加速度的消减效果分别为20%~27%和约20%;二次衬砌对管片衬砌的防护效果主要为限制管片衬砌损伤面积的扩大,而对平均损伤强度的消减效果并不明显。 展开更多
关键词 盾构隧道 双层衬砌 管片衬砌 列车脱轨 撞击荷载 防护效果
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管片钢筋锈蚀对盾构隧道衬砌结构受力性能的影响研究 被引量：12
16
作者 刘四进 何川 +2 位作者 封坤 安哲立 何政树 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期86-94,共9页
水土荷载与离子侵蚀环境的长期作用下,盾构隧道管片衬砌结构的受力性能将发生缓慢地退化。文章从盾构隧道结构受力性能衰退机理出发,开展承载管片构件锈蚀劣化试验,分析了高水土荷载与侵蚀环境联合作用下盾构隧道管片受力性能的衰退演... 水土荷载与离子侵蚀环境的长期作用下,盾构隧道管片衬砌结构的受力性能将发生缓慢地退化。文章从盾构隧道结构受力性能衰退机理出发,开展承载管片构件锈蚀劣化试验,分析了高水土荷载与侵蚀环境联合作用下盾构隧道管片受力性能的衰退演化规律,提出了锈蚀劣化承载管片抗弯刚度衰减模型。以南京纬三路过江通道工程为例,分析了锈蚀劣化后管片衬砌结构的受力性能。研究结果表明:高水土荷载为侵蚀环境对衬砌结构的快速侵蚀弱化创造了条件;承载管片锈蚀劣化过程中,受拉裂纹与锈蚀裂纹相伴发生发展,顺筋方向体现出不均匀锈蚀的特点;水土荷载不变时,承载管片变形随钢筋锈蚀率的增大而非线性增长,构件刚度随锈蚀程度的增大而显著降低;结构锈蚀劣化程度分别为0%、10%、20%及30%四种工况下,结构受力体现出结构刚度降低、变形增大、弯矩减小、轴力水平基本维持不变的变化规律。研究成果可为准确评价设计基准期内,水土荷载与侵蚀环境联合作用下的盾构隧道衬砌结构的长期安全性能提供参考作用。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片衬砌 锈蚀劣化 性能衰退
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下穿黄河砂卵石地层盾构隧道管片结构受力特征现场测试 被引量：9
17
作者 陈中天 王飞 +2 位作者 陶力铭 汪辉武 方勇 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2017年第A02期147-153,共7页
为研究砂卵石地层中管片的力学行为,以兰州地铁1号线穿黄段为研究对象,采用改良的测试传感器走线方式,对管片内力及外部水压力进行现场测试,并进行相应的数值模拟。将现场测试数据与数值模拟结果对比分析,得出如下结论:1)外部水压力及... 为研究砂卵石地层中管片的力学行为,以兰州地铁1号线穿黄段为研究对象,采用改良的测试传感器走线方式,对管片内力及外部水压力进行现场测试,并进行相应的数值模拟。将现场测试数据与数值模拟结果对比分析,得出如下结论:1)外部水压力及管片内力受盾构施工影响最为显著的范围为距掌子面3~5环,在此范围内应加强对受拉区的监测,并采取相应措施防止管片在施工初期破损;2)外部水压力及管片内力在距掌子面6~13环时受施工影响逐渐降低,距掌子面13环后趋于稳定;3)运用梁-弹簧模型设计管片是偏于安全的,但应充分考虑施工荷载。 展开更多
关键词 水下盾构隧道 砂卵石地层 管片衬砌 现场测试
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南水北调西线工程深埋长隧洞管片衬砌结构受力分析 被引量：8
18
作者 赵大洲 景来红 杨维九 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第20期3679-3684,共6页
地应力和地下水问题对深埋长隧洞衬砌的设计及施工具有重大影响。通过数值计算对南水北调西线工程深埋长隧洞管片衬砌结构进行了受力分析,研究了围岩变形及水压力对管片衬砌结构的影响。初步研究结果表明:约90%的洞段稳定性较好,围岩变... 地应力和地下水问题对深埋长隧洞衬砌的设计及施工具有重大影响。通过数值计算对南水北调西线工程深埋长隧洞管片衬砌结构进行了受力分析,研究了围岩变形及水压力对管片衬砌结构的影响。初步研究结果表明:约90%的洞段稳定性较好,围岩变形对管片衬砌结构影响较小,可采用管片衬砌;隧洞沿线外水压力较高,是影响衬砌设计的主要因素,应采取适当的排、堵措施降低外水压力对管片衬砌结构的作用。研究结果为南水北调西线一期工程隧洞衬砌设计提供了依据。 展开更多
关键词 岩土力学 管片衬砌 深埋长隧洞 围岩 变形 水压力
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层状围岩中管片衬砌受力特征的模型试验研究 被引量：9
19
作者 胡雄玉 杨清浩 +1 位作者 何川 曹淞宇 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1773-1781,共9页
深部层状围岩结构强度具有各向异性特点,此类地层中修建盾构隧道,管片衬砌易受偏压作用,对结构安全构成挑战。开展层状围岩与盾构管片衬砌相互作用关系的相似模型试验研究,研究不同层理倾角下管片衬砌壁后围岩压力、管片衬砌内力和变形... 深部层状围岩结构强度具有各向异性特点,此类地层中修建盾构隧道,管片衬砌易受偏压作用,对结构安全构成挑战。开展层状围岩与盾构管片衬砌相互作用关系的相似模型试验研究,研究不同层理倾角下管片衬砌壁后围岩压力、管片衬砌内力和变形分布规律。研究结构表明：管片衬砌受力和变形特征受层理面控制明显,管片衬砌受力极不均匀,弯矩、轴力和变形呈现非对称分布;管片衬砌壁后围岩压力最大值集中在强度最弱的层理面法线方向,该方向上管片衬砌的弯矩最大,轴力最小,变形最大;层理倾角对管片衬砌的受力和变形影响显著,层理倾角不仅影响管片衬砌壁后围岩压力分布形状还影响其量值大小;均质地层中,管片衬砌裂缝主要出在封顶块接头处和其他环向接头处,层状地层中管片衬砌裂缝出现位置受接头位置影响减弱,而受层理倾角影响明显,管片衬砌裂缝出现位置主要集中在层理面法向。研究结果对层状围岩中修建盾构隧道的支护结构型式设计具有一定参考价值。 展开更多
关键词 盾构隧道 层状围岩 模型试验 围岩压力 管片衬砌 内力 变形
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盾构管片纵向接缝位置对结构内力和变形的影响分析 被引量：9
20
作者 罗丽娟 胡志平 张志军 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期99-103,共5页
根据盾构隧道管片衬砌之间的连接特性、衬砌结构与土层之间的相互作用性质,提出了基于弹性地基理论的盾构隧道管片衬砌结构的梁-弹性铰-地基系统模型,并研制了相应的有限元分析程序FHEF,该模型能直接计算出盾构隧道管片衬砌结构的轴力... 根据盾构隧道管片衬砌之间的连接特性、衬砌结构与土层之间的相互作用性质,提出了基于弹性地基理论的盾构隧道管片衬砌结构的梁-弹性铰-地基系统模型,并研制了相应的有限元分析程序FHEF,该模型能直接计算出盾构隧道管片衬砌结构的轴力、剪力、弯矩和变形,将计算结果直接用于工程设计。依据二维计算模型,就盾构隧道管片衬砌结构纵向接缝不同位置对衬砌结构的内力影响进行了详细计算分析,计算结果表明,纵向接缝的不同位置对结构的内力和变形不容忽视,工程设计时应从结构设计和防水设计等多个角度来确定纵向接缝的设置,从而指导工程实践。 展开更多
关键词 隧道工程 盾构隧道 有限元方法 弹性铰 接缝位置 管片衬砌
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