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考虑管片环间接头弱化的新建隧道上穿引起既有盾构隧道纵向变形分析
被引量：
11
1
作者
张志伟
梁荣柱
+5 位作者
高坤
李忠超
肖铭钊
郭杨
乐腾胜
吴文兵
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第S01期2955-2970,共16页
探究新建隧道上穿引起既有盾构隧道的纵向变形规律,对进一步评估并减少新建隧道施工对既有盾构隧道的不利影响具有重要的现实意义。现有解析方法多是将既有盾构隧道简化为搁置于线弹性地基上的等效连续梁,不能考虑隧道管片环间接头的弱...
探究新建隧道上穿引起既有盾构隧道的纵向变形规律,对进一步评估并减少新建隧道施工对既有盾构隧道的不利影响具有重要的现实意义。现有解析方法多是将既有盾构隧道简化为搁置于线弹性地基上的等效连续梁,不能考虑隧道管片环间接头的弱化和土体非线性变形特征。首先,引入接头非连续盾构隧道模型和非线性Pasternak地基模型来考虑隧道管片环间接头的弱化及隧道–地基的非线性作用,推导得到新建隧道上穿开挖下既有盾构隧道纵向变形控制微分方程;其次通过有限差分法和牛顿迭代法求解得到既有盾构隧道纵向变形的数值解答;最后,对2个工程案例及常用等效连续梁模型对比验证。研究结果表明:等效连续梁模型计算得到的隧道纵向变形表现为连续特征,而所提方法考虑了隧道接头弱化作用,得到的隧道纵向变形表现为非连续特征,隧道纵向位移和弯矩在接头处会发生突变。通过参数分析可知,增加新旧隧道间净距可有效减少既有盾构隧道的隆起变形、弯矩和环间接头张开量;随着管片长度增加,既有盾构隧道的隆起位移略有减少,但是管片间环间张开量及弯矩随之增大;增加环间接头的刚度可有效减少既有盾构隧道的竖向位移和张开量,但是会导致隧道弯矩增加。
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关键词
隧道工程
环间接头弱化
隧道上穿
既有盾构隧道
接头非连续盾构隧道模型
非线性地基模型
原文传递
新建隧道近接上穿对既有盾构隧道纵向变形的影响
2
作者
高坤
张志伟
+2 位作者
梁荣柱
李忠超
田洪峰
《安全与环境工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期110-119,136,共11页
新建隧道近接上穿将诱发下卧盾构隧道隆起变形,预测既有盾构隧道位移发展对近接上穿施工控制和既有盾构隧道保护具有重要意义。基于两阶段法,提出新建隧道近接上穿引发既有盾构隧道纵向位移解析解;通过可考虑环间接头弱化的非连续盾构...
新建隧道近接上穿将诱发下卧盾构隧道隆起变形,预测既有盾构隧道位移发展对近接上穿施工控制和既有盾构隧道保护具有重要意义。基于两阶段法,提出新建隧道近接上穿引发既有盾构隧道纵向位移解析解;通过可考虑环间接头弱化的非连续盾构隧道模型模拟既有盾构隧道,采用Riftin地基考虑盾构隧道-土层相互作用,同时通过Mindlin经典解得到新建隧道开挖卸载应力,并作用于既有盾构隧道之上,建立新建隧道上穿作用下既有盾构隧道纵向变形解答;通过将杭州圆形顶管隧道上穿既有地铁1号线、上海地铁8号线隧道上穿既有地铁2号线两个工程案例实测值与本文方法和常用Euler-Bernoulli(EB)等效连续梁模型计算结果进行对比,验证本文方法的合理性。研究结果表明:本文方法和EB连续梁模型预测的隧道纵向位移均接近实测值;本文方法预测的隧道弯矩和接头张开量均大于EB连续梁模型;但EB等效连续梁模型预测的纵向位移曲线整体呈现为光滑连续,而本文方法预测的位移曲线是由一系列短直线连接而成,在接头处存在“尖点”。
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关键词
隧道上穿
既有盾构隧道
环间接头弱化
纵向变形
非连续盾构隧道模型
Riftin地基模型
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职称材料
题名
考虑管片环间接头弱化的新建隧道上穿引起既有盾构隧道纵向变形分析
被引量：
11
1
作者
张志伟
梁荣柱
高坤
李忠超
肖铭钊
郭杨
乐腾胜
吴文兵
机构
中国地质大学(武汉)工程学院
安徽省建筑科学研究设计院
绿色建筑与装配式建造安徽省重点试验室
武汉市市政建设集团有限公司
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第S01期2955-2970,共16页
基金
住房和城乡建设部科学技术计划项目(2021–K–074)
武汉市政集团科研项目(wszky202013)
安徽省住房城乡建设科技计划项目(2020–YF44)
文摘
探究新建隧道上穿引起既有盾构隧道的纵向变形规律,对进一步评估并减少新建隧道施工对既有盾构隧道的不利影响具有重要的现实意义。现有解析方法多是将既有盾构隧道简化为搁置于线弹性地基上的等效连续梁,不能考虑隧道管片环间接头的弱化和土体非线性变形特征。首先,引入接头非连续盾构隧道模型和非线性Pasternak地基模型来考虑隧道管片环间接头的弱化及隧道–地基的非线性作用,推导得到新建隧道上穿开挖下既有盾构隧道纵向变形控制微分方程;其次通过有限差分法和牛顿迭代法求解得到既有盾构隧道纵向变形的数值解答;最后,对2个工程案例及常用等效连续梁模型对比验证。研究结果表明:等效连续梁模型计算得到的隧道纵向变形表现为连续特征,而所提方法考虑了隧道接头弱化作用,得到的隧道纵向变形表现为非连续特征,隧道纵向位移和弯矩在接头处会发生突变。通过参数分析可知,增加新旧隧道间净距可有效减少既有盾构隧道的隆起变形、弯矩和环间接头张开量;随着管片长度增加,既有盾构隧道的隆起位移略有减少,但是管片间环间张开量及弯矩随之增大;增加环间接头的刚度可有效减少既有盾构隧道的竖向位移和张开量,但是会导致隧道弯矩增加。
关键词
隧道工程
环间接头弱化
隧道上穿
既有盾构隧道
接头非连续盾构隧道模型
非线性地基模型
Keywords
tunnelling
engineering
weakening
of
circumferential
joint
above-crossing
tunnelling
existing
shield
tunnel
joint
discontinuous
shield
tunnel
model
nonlinear
foundation
model
分类号
U455.43 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
新建隧道近接上穿对既有盾构隧道纵向变形的影响
2
作者
高坤
张志伟
梁荣柱
李忠超
田洪峰
机构
安徽省建筑科学研究设计院
绿色建筑与装配式建造安徽省重点实验室
中国地质大学(武汉)工程学院
武汉市市政建设集团有限公司
出处
《安全与环境工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期110-119,136,共11页
基金
国家自然科学基金项目(41807262)
住房和城乡建设部科学技术计划项目(2021-K-074)
+4 种基金
安徽省住房城乡建设科技计划项目(2020-YF44)
绿色建筑与装配式建造安徽省重点实验室开放课题(2021-JKYL-004)
安徽建工集团2021年度科研立项项目(2021-52ZC)
武汉市市政建设集团科研项目(wszky202013)
湖北省建设科技计划项目(2020-22)。
文摘
新建隧道近接上穿将诱发下卧盾构隧道隆起变形,预测既有盾构隧道位移发展对近接上穿施工控制和既有盾构隧道保护具有重要意义。基于两阶段法,提出新建隧道近接上穿引发既有盾构隧道纵向位移解析解;通过可考虑环间接头弱化的非连续盾构隧道模型模拟既有盾构隧道,采用Riftin地基考虑盾构隧道-土层相互作用,同时通过Mindlin经典解得到新建隧道开挖卸载应力,并作用于既有盾构隧道之上,建立新建隧道上穿作用下既有盾构隧道纵向变形解答;通过将杭州圆形顶管隧道上穿既有地铁1号线、上海地铁8号线隧道上穿既有地铁2号线两个工程案例实测值与本文方法和常用Euler-Bernoulli(EB)等效连续梁模型计算结果进行对比,验证本文方法的合理性。研究结果表明:本文方法和EB连续梁模型预测的隧道纵向位移均接近实测值;本文方法预测的隧道弯矩和接头张开量均大于EB连续梁模型;但EB等效连续梁模型预测的纵向位移曲线整体呈现为光滑连续,而本文方法预测的位移曲线是由一系列短直线连接而成,在接头处存在“尖点”。
关键词
隧道上穿
既有盾构隧道
环间接头弱化
纵向变形
非连续盾构隧道模型
Riftin地基模型
Keywords
above-crossing
tunnelling
existing
shield
tunnel
weakening
of
circumferential
joint
longitudinal
deformation
non-continuous
shield
tunnel
model
Riftin
foundation
model
分类号
X93 [环境科学与工程—安全科学]
U455 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑管片环间接头弱化的新建隧道上穿引起既有盾构隧道纵向变形分析
张志伟
梁荣柱
高坤
李忠超
肖铭钊
郭杨
乐腾胜
吴文兵
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
11
原文传递
2
新建隧道近接上穿对既有盾构隧道纵向变形的影响
高坤
张志伟
梁荣柱
李忠超
田洪峰
《安全与环境工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024
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