邻近建筑物的暗挖隧道施工数值模拟 被引量：34

1

作者 魏纲 裘新谷 +1 位作者 魏新江 丁智 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期547-552,共6页

软土中采用暗挖法开挖隧道往往会引起土体变形,由于城市中暗挖隧道多建在建筑物高度集中的地区,土体变形对邻近既有建筑物的损伤不容忽视。采用二维有限元方法对邻近中、低层建筑物(采用整体基础)工况下的暗挖隧道施工进行了模拟和分析... 软土中采用暗挖法开挖隧道往往会引起土体变形,由于城市中暗挖隧道多建在建筑物高度集中的地区,土体变形对邻近既有建筑物的损伤不容忽视。采用二维有限元方法对邻近中、低层建筑物(采用整体基础)工况下的暗挖隧道施工进行了模拟和分析,建筑物长15 m。研究结果表明:建筑物的存在会增大隧道开挖引起的地面沉降和衬砌的受力与变形,同时隧道开挖也会使邻近建筑物产生附加应力和变形。当隧道轴线与建筑物轴线的水平距离L=0 m时,建筑物相对安全;当L>0 m时,建筑物会产生朝向隧道一侧的倾斜。当L为2.5～20 m时,产生较大的地面沉降,建筑物的首尾沉降差较大,建筑物较危险;当L为30～40 m时,建筑物的存在对隧道施工的影响较小;当L≥40 m时,建筑物的存在对隧道施工的影响可以忽略不计。由于基础的存在,建筑物的最大弯矩、轴力和剪力的变化量较小,增大量在10%以内。 展开更多

关键词 暗挖隧道 建筑物 数值模拟 地面沉降

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盾构与浅埋暗挖隧道小净距并行施工工法优选 被引量：7

2

作者 宋高锐 王渭明 +3 位作者 王国富 李绍锋 吕显州 王丹 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第15期6472-6478,共7页

针对新建暗挖隧道对已建盾构隧道的影响,以济南地铁R3线盾构与浅埋暗挖隧道小净距并行段为依托,对暗挖隧道不同施工工法进行模拟优选,分析在帷幕注浆加固条件下新建暗挖隧道对已建盾构隧道管片变形及应力的影响,并结合现场实测数据对比... 针对新建暗挖隧道对已建盾构隧道的影响,以济南地铁R3线盾构与浅埋暗挖隧道小净距并行段为依托,对暗挖隧道不同施工工法进行模拟优选,分析在帷幕注浆加固条件下新建暗挖隧道对已建盾构隧道管片变形及应力的影响,并结合现场实测数据对比验证优选施工方法的可靠性。研究结果表明:暗挖隧道施工工法对于地表沉降和隧道管片的变形影响显著,其中交叉中隔墙(cross diaphragm,CRD)法和双侧壁导坑法在控制地表沉降、管片变形及应力方面差异较小,且两者均优于核心土法和中隔墙(center diaphragm,CD)法。综合考虑施工速度、影响范围以及地表与既有盾构隧道变形控制等因素,确定暗挖隧道采用CRD法施工。现场监测表明采用优选的施工工法可以保证地表变形和盾构管片变形控制在允许范围之内。 展开更多

关键词 变形影响 盾构隧道 暗挖隧道 并行施工 施工工法

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浅埋暗挖地铁隧道施工对既有运营道路的影响分析 被引量：6

3

作者 胡利平 《铁道建筑技术》 2016年第3期14-18,共5页

在浅埋暗挖隧道下穿既有路基施工中,围岩岩体和地表道路的变形必然因为隧道的开挖扰动出现变化,通过数值模拟分析施工对路面沉降的影响意义重大。本文以哈尔滨南站站~农科院站区间隧道下穿学府路道路施工为工程背景,采用既有道路路基承... 在浅埋暗挖隧道下穿既有路基施工中,围岩岩体和地表道路的变形必然因为隧道的开挖扰动出现变化,通过数值模拟分析施工对路面沉降的影响意义重大。本文以哈尔滨南站站~农科院站区间隧道下穿学府路道路施工为工程背景,采用既有道路路基承载力的弹塑性位移加载数值模拟方法,对隧道施工过程中的路基承载力的动态变化进行模拟;基于数值模拟分析提出了＂管棚超前,严格注浆;短台阶开挖并加强初期支护以及及时的仰拱封闭＂的浅埋暗挖隧道台阶法施工控制要点,指导了该工程的施工,为工程沉降控制提供了科学依据。 展开更多

关键词 暗挖隧道 道路沉降 影响分析 数值模拟

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卸压孔设置对冻结暗挖隧道冻胀卸荷影响研究

4

作者 黄建华 陈伟斌 严耿明 《人民长江》 北大核心 2024年第2期146-155,170,共11页

冻结法暗挖隧道施工中,冻胀常导致土体和隧道等发生大变形,给地铁隧道和周边环境以及建(构)筑物带来不利影响。以福州市滨海软土地层冻结暗挖隧道工程为例,通过对原型工程建模和非线性分析,综合实测数据及工程情况,分析冻胀变形分布规... 冻结法暗挖隧道施工中,冻胀常导致土体和隧道等发生大变形,给地铁隧道和周边环境以及建(构)筑物带来不利影响。以福州市滨海软土地层冻结暗挖隧道工程为例,通过对原型工程建模和非线性分析,综合实测数据及工程情况,分析冻胀变形分布规律和设置卸压孔前后冻结暗挖隧道的位移变化特点。研究结果表明:人工冻结加固技术结合卸压孔应用,对土体冻胀力的释放和冻胀变形的控制效果较好,与没有设置卸压孔时的地层相比,卸压孔在冻土帷幕冻结交圈形成后,为土体冻胀提供自由变形空间,降低了土体的冻胀位移和冻胀应力;冻结期末2个冻结暗挖隧道中心点纵向剖面处冻胀位移最大值由28.88 mm降至16.75 mm,冻胀应力最大值由335 kPa降至265 kPa,卸压作用效果明显。研究结果可为人工冻结暗挖隧道工程提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 冻结法 冻胀变形 卸压孔 位移场 暗挖隧道

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地铁暗挖隧道下穿建筑物群爆破控制施工技术分析 被引量：3

5

作者 雷庚洋 《河南科技》 2020年第29期96-98,共3页

地铁暗挖隧道施工很容易影响附近的地表建筑物,为了保障隧道施工的顺利开展,施工单位必须对爆破施工进行有效控制,同时采取一定的加固措施,确保地表建筑物的安全。因此,本文首先介绍了爆破产生破坏的机理,然后分析了地铁暗挖隧道下穿建... 地铁暗挖隧道施工很容易影响附近的地表建筑物,为了保障隧道施工的顺利开展,施工单位必须对爆破施工进行有效控制,同时采取一定的加固措施,确保地表建筑物的安全。因此,本文首先介绍了爆破产生破坏的机理,然后分析了地铁暗挖隧道下穿建筑物群时爆破开挖过程的控制方法,最后探讨了具体的爆破效果,总体达到预期目标。 展开更多

关键词 地铁暗挖隧道 下穿建筑物群 爆破控制

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长沙地区超大断面暗挖地铁车站隧道结构断面形式的研究 被引量：10

6

作者 何翊武 傅鹤林 《公路工程》 北大核心 2019年第4期30-35,共6页

烈士公园南站是长沙地铁6号线关键控制工程,周边环境十分复杂,被迫采用暗挖法修建车站。暗挖地铁车站属于超大断面隧道,设置结构中板分隔成站厅和站台上下两层,中立柱可嵌固至中板或拱顶。中立柱的嵌固位置关系到隧道结构的安全和车站... 烈士公园南站是长沙地铁6号线关键控制工程,周边环境十分复杂,被迫采用暗挖法修建车站。暗挖地铁车站属于超大断面隧道,设置结构中板分隔成站厅和站台上下两层,中立柱可嵌固至中板或拱顶。中立柱的嵌固位置关系到隧道结构的安全和车站站厅的通透性,长沙地区尚无暗挖地铁车站可供参照,故需结合隧道结构受力和车站运营服务功能决定。本文采用荷载-结构法对隧道结构断面受力进行了计算分析,建立有限元数值分析模型对隧道附属接口开洞影响进行了研究。计算分析结果表明:隧道结构中立柱的嵌固位置对拱圈整体受力影响不大,但中立柱嵌固至拱顶能有效约束隧道拱顶竖向位移,控制地铁运营使用期间结构裂缝的发展,同时还能保证车站附属接口开洞时的施工安全,具有良好的结构可靠性。研究结论对即将启动的长沙地铁7号线及后续线路暗挖地铁车站的修建具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 暗挖地铁车站 隧道断面 中立柱 嵌固 服务能力

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浅埋大跨岩质隧道主动支护作用机制研究与应用

7

作者 王守慧 梅玉春 +9 位作者 刘泉维 李为腾 殷险峰 王刚 李文蓄 王绪勇 秦哲 杨旭旭 冯强 张朔 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期131-141,共11页

预应力锚杆主动支护技术在隧道工程的应用日益增多,但其对浅埋大跨岩质隧道的适用性及作用机制尚未明确。以青岛地铁暗挖车站为依托工程,开展调研分析、数值计算和模型试验,对比分析预应力锚杆与非预应力锚杆对块状围岩的支护作用,从围... 预应力锚杆主动支护技术在隧道工程的应用日益增多,但其对浅埋大跨岩质隧道的适用性及作用机制尚未明确。以青岛地铁暗挖车站为依托工程,开展调研分析、数值计算和模型试验,对比分析预应力锚杆与非预应力锚杆对块状围岩的支护作用,从围岩应力补偿、块体围岩挤压成拱和危险块体控制3个方面研究浅埋大跨岩质隧道主动支护作用机制及理论模型,并进一步开展现场应用。结果表明:原支护方案主要沿用了土质隧道支护理念,对岩质围岩自承能力的认识和利用不充分;锚杆预应力(100 kN)使围岩拉应力区消失、塑性区大幅度减小,并使围岩结构面的法向挤压接触应力提高约0.2~0.3 MPa,有效控制结构面两侧岩体的滑移错动,提升了隧道围岩整体稳定性;建立的主动支护理论模型将传统主动支护应力补偿对象由开挖面聚焦至岩体结构面;主动支护新方案较原支护方案的支护材料减量约30%,工期缩短约17%,隧道沉降量减小约50%。 展开更多

关键词 预应力锚杆 主动支护 地铁暗挖车站 硬岩 大跨隧道

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暗挖车站零距离下穿既有隧道施工的应力分析 被引量：3

8

作者 徐延召 易领兵 +6 位作者 吕兆龙 杨忠 吴程浩 王宇 杨涌跃 郑力铭 宋欣 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第8期36-42,共7页

目的:某大断面平顶直墙暗挖地铁车站零距离下穿既有地铁矩形区间隧道施工,需分析施工过程对既有隧道的应力影响。方法:以零距离密贴下穿既有地铁矩形区间隧道的新建大断面平顶直墙暗挖地铁车站工程为背景,对洞桩法暗挖站工程施工进行设... 目的:某大断面平顶直墙暗挖地铁车站零距离下穿既有地铁矩形区间隧道施工,需分析施工过程对既有隧道的应力影响。方法:以零距离密贴下穿既有地铁矩形区间隧道的新建大断面平顶直墙暗挖地铁车站工程为背景,对洞桩法暗挖站工程施工进行设计;利用有限元分析软件建立有限元计算模型,对新建车站零距离下穿既有隧道的施工过程进行模拟分析,研究施工过程中既有隧道最大主应力、最大拉应力及最大剪切应力的变化规律及发生位置;进一步分析区间隧道混凝土结构塑性破坏区范围;比较应力监测值与模拟值的变化趋势及发生位置,通过拟合度来佐证了模拟的准确性和可实施性。结果及结论:随施工步骤进行,既有隧道结构最大主应力、最大拉应力及最大剪切应力均逐渐增大。根据实际监测结果,从步骤1到步骤5,三者增大幅度均很小;从步骤5到步骤6,三者分别突然增大到62.15、84.62、47.62 MPa,增大比例分别达315.0%、351.0%及378.1%;随后,三者分别缓慢增至68.75、89.61、51.03 MPa。既有区间结构底板区间b段靠近变形缝1处附近混凝土结构表面有微小裂纹变化。实际监测数据与模拟计算结果基本吻合。监测结果还表明,采取适当减缓施工进尺并及时进行支顶等措施,能有效防止既有结构混凝土表面裂纹的出现,进而对既有隧道起到保护作用。 展开更多

关键词 暗挖车站 零距离 下穿施工 隧道 应力分析

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自重湿陷性黄土场地地裂缝地铁暗挖隧道涌泥灾害处理与风险控制

9

作者 胡自全 沙鸣 胡银林 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第9期249-254,259,共7页

[目的]黄土饱和湿陷可能出现地下空洞。暗挖隧道穿过自重湿陷性黄土场地地裂缝设防段时,若遇到地下空洞,易引发涌泥灾害,需采取有效的处理措施,以控制施工风险。[方法]以我国某穿越地裂缝的浅埋暗挖法地铁隧道为例,介绍了该工程的概况... [目的]黄土饱和湿陷可能出现地下空洞。暗挖隧道穿过自重湿陷性黄土场地地裂缝设防段时,若遇到地下空洞,易引发涌泥灾害,需采取有效的处理措施,以控制施工风险。[方法]以我国某穿越地裂缝的浅埋暗挖法地铁隧道为例,介绍了该工程的概况及地质情况,以及发生涌泥灾害的概要。地质勘探查明地铁右线隧道上方地裂缝破碎带存在黄土空洞,根据该空洞的地层特性及涌泥风险特征,采取了挂网喷射混凝土、小导管注浆固结、型钢及支撑加固、注浆回填空洞等施工措施。在此基础上,进一步阐述了隧道涌泥体清理、隧道二次开挖过程的风险控制措施。[结果及结论]案例工程涌泥灾害的处理措施,以及隧道涌泥体清理、隧道二次开挖过程的风险控制措施是可行、安全的。措施实施后,快速控制了险情,确保了周边建筑物安全。 展开更多

关键词 地铁暗挖隧道 湿陷性黄土 地裂缝 涌泥灾害 风险控制

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大断面平顶直墙洞桩法暗挖地铁车站零距离下穿施工对既有矩形断面隧道的影响 被引量：1

10

作者 赵小燕 易领兵 +4 位作者 陈庆怀 刘胜欢 郑力铭 杨涌跃 吴程浩 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第8期71-76,共6页

目的:为研究某零距离条件下大断面平顶直墙洞桩法暗挖地铁车站下穿施工对既有隧道的影响,以零距离下穿区间隧道的洞桩法暗挖站工程为例,对洞桩法暗挖站工程施工进行设计。方法:用有限元分析软件对零距离下穿区间的洞桩法暗挖站施工过程... 目的:为研究某零距离条件下大断面平顶直墙洞桩法暗挖地铁车站下穿施工对既有隧道的影响,以零距离下穿区间隧道的洞桩法暗挖站工程为例,对洞桩法暗挖站工程施工进行设计。方法:用有限元分析软件对零距离下穿区间的洞桩法暗挖站施工过程进行仿真模拟分析,将施工监测数据与仿真模拟结果拟合对比,总结洞桩法暗挖站零距离下穿施工过程中地面沉降、既有隧道的结构沉降及横向(z向)位移规律。结果及结论:施工监测数据与仿真模拟结果的数据及发展趋势基本一致,印证了仿真分析的准确性。地面沉降随开挖步的进行逐渐增大。但步骤1到步骤2的沉降增量最大,步骤6到步骤7的沉降增量最小,沉降量变化自东向西逐渐减小。在各施工步骤中东侧变形缝附近的沉降量均最大。下穿段施工完毕后,监测数据显示既有隧道结构的最大沉降量为6.91 mm,发生在既有隧道b段,而且位于变形缝1附近区域。b段的沉降量相对最大,a段的沉降量次之,c段的沉降量最小。下穿段施工完毕后,监测数据显示既有,隧道结构产生的z向位移最大值仅为0.19 mm,出现在c段。a段与b段的z向位移较小且变化不明显。既有隧道结构变形以沉降为主,z向位移可忽略不计。 展开更多

关键词 暗挖车站 区间隧道 下穿施工 洞桩法 沉降

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有限元法在浅埋暗挖输水隧洞衬砌受力研究中的应用 被引量：5

11

作者 翟明杰 穆咏梅 石维新 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2009年第11期76-79,共4页

以南水北调中线北京段浅埋暗挖输水隧洞施工为研究实例,使用三维有限元程序ADINA对隧洞衬砌在施工期及运行期不同工况下的受力状态进行了分析计算,得到了工程设计中比较关心的弯矩和轴力等内力计算结果,为工程设计提供参考。

关键词 浅埋暗挖输水隧洞 有限元法 隧洞衬砌 应力状态 南水北调中线工程

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南水北调中线北京段西四环暗涵衬砌结构受力特点研究 被引量：1

12

作者 丁艳辉 付云升 +1 位作者 钱晓翔 杨进新 《水利水电技术》 北大核心 2019年第S1期163-168,共6页

南水北调中线北京段西四环暗涵埋设了土压力计和钢筋应力计等观测设备,用于连续观测施工期和运行期相关情况。根据暗涵2011年10月至2012年3月期间通水测试的监测数据,以3个典型断面为研究对象,重点研究和分析了结构内力分配机制。研究表... 南水北调中线北京段西四环暗涵埋设了土压力计和钢筋应力计等观测设备,用于连续观测施工期和运行期相关情况。根据暗涵2011年10月至2012年3月期间通水测试的监测数据,以3个典型断面为研究对象,重点研究和分析了结构内力分配机制。研究表明,暗涵的衬砌结构为联合受力结构,一衬和二衬共同承担内水压力,一二衬之间的回填灌浆改善了二衬的受力状态,一二衬协同变形得到优化。另外,衬砌结构的内力增量监测值与结构力学法的计算值较为接近,暗涵设计安全系数高,西四环暗涵结构安全。 展开更多

关键词 浅埋暗挖 输水隧洞 监测数据 衬砌结构

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