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长春地铁1号线卫星广场站下穿轻轨3号线工程中,下穿段负一层顶板与轻轨隧道底板密贴接触,形成"叠合板结构"。施工中,先注浆加固下穿段土体,然后采用六导洞PBA法配合千斤顶顶升支撑修建下穿段,具体方法为:于1^#+4^#导洞冠梁上布置液压千斤顶,对上层板形成两端临时支撑;再于3^#+5^#、2^#+4^#导洞内各施作一组钢管混凝土立柱及纵梁,对下层板形成永久支撑,纵梁兼做负一层顶板。然后逐步移除千斤顶、拆除导洞初支、浇筑负一层顶板,实现上下层板密贴;最后修建剩余下穿段结构。为评估施工对轻轨隧道的影响,建立数值模型验算轻轨隧道底板弯矩,结果为安全;数值结果表明,底板沉降经历了先下沉、后抬升、再下沉的复杂过程,最终沉降曲线为单凹槽状。实测数据表明:沉降曲线可划分为振荡型、掉落型两种;曲线类型与测点位置有很大关系,震荡型曲线测点位于下穿段两端,掉落型曲线测点位于下穿段中部,分别受千斤顶、5^#及6^#导洞开挖控制;底板中线最终沉降为单凹槽状,最大沉降量与数值结果相符;变形缝差异沉降在千斤顶作用下一直处于可控状态。 相似文献
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与水平内支撑比较,排桩斜撑支护体系用于深大基坑开挖时具有诸多优越性。但关于斜撑拆除的研究相对滞后,使该支撑形式的利用受到一定的限制。内支撑的拆除多采用“先撑后拆”方案,文中从排桩斜撑支护体系的协同变形理论出发,提出了分区分段“先拆后撑”的思路;利用最小势能解,推导了该类支护体系在分段拆撑过程中,拆撑区段长度的计算方法;并结合具体工程实例,对该计算理论和结果加以验证。通过研究,冠梁弯矩、排桩弯矩和位移是决定分段长度的主要因素,并提出了该类支护体系的全过程优化设计的概念,可为今后该类支护体系的拆撑设计和施工提供依据和借鉴。 相似文献
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以西安地铁6号线区间隧道浅埋暗挖施工穿越地裂缝场地为研究工程背景,考虑地裂缝场地的特殊性构建了基于传统CRD工法的施工优化工法,并对传统CRD工法和优化CRD工法施工开挖过程进行了三维动态的有限元数值模拟,结合现场监测试验数据,对比分析了两种工法下地裂缝场地地表沉降变形规律和地铁隧道受力变形特征。结果表明:两种CRD工法下地表沉降变形均呈反S型,大致可分为开挖前微小变形、开挖时急剧下沉变形及开挖后平稳变形等3个阶段;与掌子面距离越近,地面沉降速率越大;与传统CRD工法相比,优化CRD工法通过适当增加锁脚、锁腰锚杆数量,提高初支喷混强度,达到简化临时支护、扩大下台阶施工面、方便临时支护施作拆除和提升初支闭合、临时中隔壁拆除速度的目的,整体施工速度提升1.37倍,地表最大沉降量降低52.96%,影响范围减少22.17%,隧道拱顶最大沉降量降低54.53%;优化CRD工法具有施工速度快、影响范围小以及地表与结构沉降控制好等优点,不仅可以提高工程效益,而且可以保障施工安全性和隧道建成使用的可靠性。研究结果可为西安市及其他地裂缝发育区地裂缝场地地铁隧道暗挖施工提供科学参考和借鉴。 相似文献
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地下连续墙和内支撑是基坑工程常用的支护形式，一般认为该支护形式下的变形主要发生在基坑开挖阶段，忽略了支撑拆除对基坑变形以及周围环境的影响。本文以深圳市万科滨海置地基坑工程为依托，通过有限元数值模拟分析，研究基坑开挖和支撑拆除对基坑周围环境的影响，最终得到以下结论:支撑拆除阶段与基坑开挖阶段的变形规律一致，受时空作用影响明显，“中间大、两边小”；两阶段变形量大小相差不大，变形量之和占总变形量的85%以上，发展迅速的变形分别发生在底层土开挖以及底层支撑拆除阶段，其原因主要是三道支撑不等距，底层开挖土厚度大、花岗岩残积土厚度差别大以及仅在地下室底板位置处设有换撑块。模拟结果显示，基坑顶部水平位移、地面沉降以及建筑物沉降与监测数据基本一致，其结果可以为同类工程提供借鉴。 相似文献
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为研究湿陷性黄土隧道施工期间的变形特征,本文依托甘肃省某黄土隧道新建工程,综合采用现场实测数据分析和数值模拟开展黄土隧道的变形特征研究。结果表明：(1)隧洞拱顶位移变化速率和累计沉降值最大,且出口右线的沉降速率比左线的更大。与出口相比,进口处的地面沉降值明显较小,其中进口处地面的最大沉降值为35 mm,出口处地面最大沉降为70 mm;(2)建立数值有限元模型进行计算表明,数值模拟结果与实际监测规律基本一致,其中实测隧道开挖结束的拱顶最大沉降为60 mm,而数值模拟结果为78 mm,两者相对误差在20%以内;随着隧道的开挖,隧道应力发生重分布,衬砌两侧发生应力集中,最大值为6.0 MPa,顶部围岩应力达到2MPa。 相似文献
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采用FLAC3D软件建立了交叉隧道的三维有限差分模型,以人工数定激励力模拟列车荷载,计算列车动荷载作用下土体的变形和应力。采用修正动偏应力长期沉降计算模型,结合分层总和法计算软土的沉降,预测交叉隧道的长期沉降规律。分析3种不同行车工况下地基长期沉降,工况1为一辆列车单独通过1#隧道,工况2为一辆列车单独通过2#隧道,工况3为两辆列车同时通过1#和2#隧道。对比不同的列车行驶速度、隧道衬砌刚度及厚度对隧道地基的长期影响。结果表明,由列车荷载引起的地基沉降主要集中在距隧道中心轴20 m范围内;在工况3下土体沉降大于工况1、2沉降之和;车速越快,沉降越小;衬砌刚度和厚度越小,沉降越大,且衬砌厚度对沉降的影响较大,衬砌刚度影响较小。 相似文献
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基坑开挖对邻近铁路路基变形影响与控制 总被引：1，自引：0，他引：1
以某紧邻既有铁路线的基坑工程为依托,基于现场实测数据,分析了路基与基坑的变形规律、沉降原因和控制措施。结果表明,受列车荷载与渗漏水影响,路基沉降在坑底旋喷加固和施工冠梁、混凝土撑期间迅速增加,形成了长约50 m、最大沉降95 mm的沉降槽,60%以上的路基在该阶段的沉降增量占阶段累计沉降的70%以上,而地表沉降多小于20 mm,约为开挖深度的2.4‰;路基沉降槽处坑外横断面地表沉降呈“凹槽形”,在路基处沉降最大。在坡顶进行双液注浆能够控制地表与路基沉降,减少后续开挖施工对路基的影响,但注浆施工易导致边坡变形突变,尤其是向坑内的水平位移,不利于边坡稳定和铁路安全。 相似文献
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依托郑西客运专线阌乡隧道,开展浅埋大跨黄土隧道优化施工研究。对隧道进入下穿高速公路前的地表沉降,拱顶下沉及初支钢架应力进行现场监测,结果表明,土体沉降及初支应力不能得到有效控制,现有的施工方案无法满足下穿段施工安全要求,需要及时对其调整;经综合分析,提出了减小开挖面积、侧导多台阶开挖、预留核心土、快速封闭及加强初期支护等一系列优化措施,并采用数值计算软件FLAC3D验证其安全性和可靠性。通过现场实施及监测结果的反馈,证明优化措施效果明显,保障了阌乡隧道顺利下穿连霍高速公路。研究成果为类似施工中采取相应措施控制土体沉降、保护周边建筑设施的安全使用提供了依据 相似文献
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《岩土力学》2017,(2):534-540
工后沉降预测是建筑物地基或路基的安全性评价及其加固维护方案决策的重要依据。为此,引入组合预测思想,首先通过探讨实测沉降数据新旧程度对工后沉降预测效果的影响规律,引入新鲜度函数,建立出考虑实测沉降数据新旧程度对沉降预测影响的分析模型;其次,通过研究沉降组合预测可能取值的变化规律,引进平行修正的思路,建立出有利于提高沉降组合预测精度的组合预测可能取值区间的调整方法;然后,在此研究基础上,提出了同时考虑实测沉降数据新旧程度和组合预测可能取值区间调整,对沉降预测效果影响的改进工后沉降组合预测新方法。最后,通过工程实例计算与比较分析,表明了改进的工后沉降组合预测方法的合理性与可行性。 相似文献
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地铁隧道下穿小河和桥梁的施工方案研究 总被引：6，自引：0，他引：6
综合工程经验,对北京地铁5号线过河过桥隧道施工可能采用的4种超前支护方案即水平旋喷桩、全断面深孔注浆、长管棚、加密小导管注浆并辅以临时仰拱进行初步分析,认为加密小导管方案在施工造价、掘进速度和施工影响方面具有优势。采用三维数值模拟方法对长管棚方案和加密小导管方案进行进一步评价并择优。数值模拟结果显示,在不计管棚施工对地层提前扰动的情况下,长管棚方案与加密小导管方案对桥台、桥墩以及小月河河底的影响是相当的,可以认为,加密小导管方案将优于长管棚方案;长管棚、小导管和锁脚小导管承受弯矩较小,锁脚小导管以及隧道拱部的小导管承受轴压力,边墙的小导管既承受轴压力又承受轴拉力,长管棚主要承受轴拉力。 相似文献
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This paper describes finite element procedures that have been developed to model the ground movements that occur when a shallow tunnel is installed in a clay soil. This study is part of a wider project concerned with the development of new methods to predict the likely extent of damage to surface structures caused by nearby shallow tunnelling. This particular paper, however, is concerned only with the numerical model of tunnel installation. The structural liner is an important component of this tunnel installation model; two different ways of modelling the liner (based on continuum elements and shell elements) are discussed in the paper. A test problem consisting of the installation of a lined tunnel in an elastic continuum is used to investigate the merits of these different approaches. When continuum elements are used to model the liner, the numerical results agree well with an analytical solution to the problem. When shell elements are used to model the liner, however, the results were found to be significantly influenced by the particular formulation adopted for the shell elements. Example analyses, involving incremental tunnel construction in a clay soil where the soil is modelled using a kinematic hardening plasticity model, are described. These analyses confirm that a thin layer of continuum elements may be used, satisfactorily, to model tunnel linings in a soil–structure interaction analysis of this sort. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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基于支护参数优化的强震区软岩隧道变形控制技术研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为探明强震区千枚岩地层中长大山岭隧道支护参数变化与衬砌结构变形的相互作用关系,基于新奥法施工理念,结合强震区在建杜家山绢云千枚岩隧道现场试验段的实际施工过程,根据采取的三台阶施工方法,以试验段设置的5种支护方案为依托,对各种情形下隧道变形及主体结构内力进行现场动态跟踪测试,探讨隧道施工过程中随各部开挖不同支护方案下拱顶沉降、周边收敛、地表沉降及结构内力的变化关系,分析初步认定支护强度及刚度大的F5方案更适用于震区千枚岩隧道施工。对5种方案的施工过程进行三维有限元弹塑性模拟,通过对开挖后隧道变形、支护受力与现场监测值的对比分析,对施工过程中隧道结构的安全性和围岩稳定性做出评价。现场试验和数值模拟结果综合分析表明,仅有两种（F4、F5）方案适用于隧道开挖,而F5方案的隧道变形及结构受力较其余4种方案更为合理,该方案的成功运用也验证了这一方案的合理、有效性。在该基础上总结提出的软岩隧道支护参数技术要领及方法可供类似工程参考。 相似文献
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黄土隧洞支护结构设计方法探讨 总被引：5，自引：0，他引：5
采用ANSYS软件,对宝兰铁路二线码头隧道的双层模筑复合式衬砌试验断面进行建模分析,应用有限元强度折减法,求得隧洞的围岩的安全系数,应用有限元法按土体与结构共同作用原理求衬砌的安全系数。黄土隧洞设计须满足的两个要求：初步建议初期支护后土体围岩的安全系数不小于1.15～1.2,初期支护安全系数不小于1.3;二次支护后衬砌结构的安全系数大于2.0～2.4,确保工程施工与运行安全。对求得的围岩和衬砌安全系数进行评价分析,形成黄土隧洞支护结构设计的定量方法。 相似文献
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明挖法是隧道施工中常用的一种方法,但其降水和开挖施工不可避免地会引起周围地面沉降。为了防止隧道施工对周围环境及建筑物产生严重的不良影响,地面沉降控制是检验施工支护设计合理性的关键。隧道施工造成地面沉降的主要原因有降水、开挖和支护作业,以往研究大多集中于单一因素的影响分析,为使分析结果更接近于工程实际,需将三者综合考虑,从全过程的角度进行三维模拟计算。为此,结合无锡市某湖底隧道建设,利用ABAQUS 有限元分析软件建立了三维模型,选取具有不同开挖围护结构方案的两个代表性区段,对隧道降水和开挖施工引起周围土体的位移和地面沉降进行模拟研究,模拟中考虑了止水帷幕、挡土墙和桩基础的施工,降水施工,以及开挖和支撑施工等,模拟结果与现场实测数据进行了对比验证,模拟结果表明：（1）随着与基坑距离的增加,土体从隆起逐渐转变为沉降继而再逐渐减小,开挖施工和降水施工对最终地面沉降量的占比分别为30%~40% 和60%~70%;（2）采用钻孔灌注桩围护的直立开挖段产生的地面沉降要大于同样深度的放坡开挖段;（3）桩基础有助于控制地面沉降。 相似文献
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FLAC3D在青岛地铁渗流场中的应用 总被引：2，自引：0，他引：2
首先,基于考虑衬砌和注浆圈的解析解,利用MATLAB软件编制了计算与自动绘图程序,研究水头、隧道半径、围岩渗透特性与衬砌渗透系数和隧道涌水量、外水压力的相互关系;其次,基于FLAC3D软件平台,通过数值解与理论解的对比,验证了数值模拟方法在隧道渗流场中应用的正确性。在此基础上,结合青岛地铁典型区间隧道,分析了隧道开挖阶段以及运营期的渗流场,并研究了在不同注浆圈厚度以及注浆圈渗透系数下隧道注浆圈的涌水量和外水压力。结果表明,在隧道周围施作注浆圈的方法来减少隧道的涌水量是可行的。注浆圈厚度越大,其渗透系数越小,隧道涌水量就越小,而外水压力变化规律与涌水量恰恰相反。研究成果为地铁隧道衬砌的设计和注浆圈范围的初步确定提供了参考依据。 相似文献
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Shi-ming Gao Jian-ping Chen Chang-qun Zuo Wei Wang Yang Sun 《Geotechnical and Geological Engineering》2016,34(4):1089-1099
Optimization of the support used when constructing tunnels in soft surrounding rock has long been a hotspot in engineering. To control the deformation of soft rock and ensure construction safety, this paper proposes a support scheme involving weakening the anchor bolts while enhancing the rigidity and strength of the primary supports. This was realized by combining the large deformations that often occurred during the construction of the Youfangping tunnel of the Gucheng-Zhuxi expressway. Moreover, the scheme was analyzed and compared with the original scheme and one involving weakening the anchor bolts. In addition, the displacement deformations, force conditions on the anchor bolts, development of plastic zones, stress on the shotcrete, and force conditions on the secondary lining structure were analyzed via numerical simulation for the different support schemes. Concomitantly, three groups of experimental sections were selected on-site to monitor and measure the deformations and force conditions of the surrounding rock for these three support schemes. The numerical simulations and field-monitoring results show that weakening the anchor bolts has a small effect on the overall support provided by the support system. However, it can simply the process and reduce engineering costs. Moreover, increasing the rigidity and strength of the initial supports can effectively control the large deformations in the surrounding rock. Therefore, a support scheme in which anchor bolts are weakened while the rigidity and strength of the initial supports are enhanced, as presented in this paper, proves to be feasible method of support optimization. It also provides a useful reference for optimizing other similar tunnels along the expressway. 相似文献
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上海长江西路越江工程规模为双洞6车道盾构法隧道,采用外径为15.43 m的超大泥水盾构进行掘进施工。根据线路规划方案,该隧道需要近距离往返2次穿越逸仙路高架和地铁3号线高架桥墩桩基。盾构隧道的直径较大,并与高架桩基间的距离约为1 m,且不符合相关工程保护条例的要求,因此,有必要对盾构隧道近距离穿越高架桩基的施工影响和保护措施进行研究。借助有限元数值分析,模拟隧道近距离穿越高架桩基的施工过程,在考虑盾构施工引起地层损失的基础上,采用全方位高压喷射工法（MJS）加固桩基,并考虑不同的加固范围,分析施工对桩基变形和承载力的影响,提出一种安全经济的桩基保护措施。通过与实测数据对比,验证了提出的桩基保护方案的合理性。 相似文献