近距离重叠隧道盾构施工的纵向效应及对策研究     

章慧健  仇文革  冯冀蒙  郑余朝  龚伦 《岩土力学》2010,31(11):3569-3573

上下重叠隧道施工时,后挖隧道施工过程对先建隧道是一种“卸载”作用,受此影响,先建隧道的衬砌管片将朝后挖隧道方向变形,但这种影响作用是暂时的。以深圳地铁3号线老街站-晒布路站区间重叠隧道工程为背景,采用三维有限元数值计算和室内离心模型试验相结合的手段,对上部隧道（后挖隧道）施工引起的下方已建隧道纵向变位进行了研究。结果表明,后挖隧道施工引起的先建隧道不均匀沉降主要出现在约掌子面前方3.5D（D为隧道直径）到后方3D的范围内。基于此,探讨了应对这种暂时纵向效应的对策措施,主要包括临时压重和临时内撑。在先建隧道位于掌子面后方(0~1)D、(1~2)D、(2~3)D范围内分别设置20 t/3 m、20 t/6 m、20 t/9 m的临时压重,且在掌子面前方4D和后方4D范围内为先建隧道设置临时内撑,可以较好地减小由于后挖隧道施工引起的先建隧道附加不均匀变形。  相似文献   

大直径盾构隧道扩挖地铁车站的力学性能研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

丁德云  鲁卫东  杨秀仁  刘维宁  颜莓 《岩土力学》2010,31(Z2):281-287

日益复杂的地铁建设环境使得地铁线路布置困难、施工风险加大,同时对施工方法也提出了更为严格的要求。采用大直径盾构建造地铁单洞双线区间并在盾构隧道基础上小规模扩挖形成车站是解决复杂环境下地铁建设的一种新思路。以北京地铁14号线高家园站为背景,提出了在外径10 m的大直径盾构隧道基础上采用CRD(Cross Diaphragm)法扩挖地铁车站的两种方案,利用“地层-结构”相互作用有限元法模拟了车站扩挖施工过程,研究了结构体系的受力转换规律。结果表明：在扩挖施工中,结构受力转换频繁;结构体系的最大轴向应力位置由管片环转移到初期支护,最大剪应力位置转移到封顶块管片;管片环由受压状态为主转向受剪状态为主,初期支护、中隔板、梁柱及临时支撑以受压状态为主;封顶块管片和顶梁上部翼缘处的应力较大,应对这些位置进行加强处理。  相似文献   

平行小净距盾构与CRD法黄土地铁隧道施工力学研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

孔祥兴  夏才初  仇玉良  张丽英  龚建伍 《岩土力学》2011,32(2):516-524

西安轨道交通工程是目前首例在我国黄土地区修建的地铁隧道,一号线枣园北路站至汉城路站K12+792.744～K12+889.899区间隧道为同时满足双线正常行车和右线停车线扩大断面的功能需要,选取了左线小断面隧道为盾构法与右线大断面隧道为CRD法相结合的施工方案。针对该地铁隧道的施工过程,进行了三维动态数值模拟和施工力学分析,通过分析施工引起的地表变形、中间土体应力和围岩塑性区的特征和规律,从而研究得出CRD法与盾构法隧道先后施工相互影响的规律性成果：先行大断面隧道采取CRD法施工对后行小断面盾构隧道上方地表沉降的影响较后者对前者的影响大;后行隧道的贯通使得先行隧道开挖形成的地表变形轴线向后行隧道侧偏移了约0.5倍净距,并且地表变形的横向影响范围和地表沉降量均有增大,主要表现在靠后行隧道一侧;先行大断面隧道的开挖较后者对中间土体应力影响大,对相邻洞土体的影响在同掌子面处最为显著。结合西安地铁隧道工程实践开展的数值模拟分析研究,可为今后在黄土地区修建地铁隧道提供具有指导意义的研究成果和宝贵的工程实践经验。  相似文献   

钱塘江盾构越江隧道最小覆土厚度的确定   总被引：1，自引：0，他引：1  

沈林冲  钟小春  秦建设  闵凡路 《岩土力学》2011,32(1):111-115

钱塘江洪水冲刷河床与大潮回淤交替出现,必将影响盾构越江隧道安全。如何合理地确定越江隧道的埋深,既确保隧道安全,又降低工程造价,是一个迫切需要解决的问题。已有的研究成果认为,300年一遇的罕见洪水冲刷河床的最大深度可达16 m,据此初步选择了河床冲刷后最小埋深分别为3.5 m和4.0 m两种隧道埋设方案,开展了隧道抗上浮研究。研究结果表明,考虑隧道周围土体和管片环间纵向螺栓的剪切抗浮效应时,两种方案均能够满足抗浮要求。但施工期刚脱出盾尾的管片环在未硬化注浆体的浮力作用下,大大增加隧道上浮的可能性,需要加强施工期的管理工作,减少对周围土体扰动。  相似文献   

随机介质理论预测近距离平行盾构引起的地表沉降     

魏纲  周杨侃 《岩土力学》2016,37(Z2):113-119

提出近距离双线水平平行盾构施工引起的总的地表沉降曲线符合正态分布规律。基于单线随机介质理论简化公式,针对现有不足,建立修正的随机介质理论简化计算公式,可以计算近距离双线平行盾构施工引起的地表沉降,同时能够考虑沉降曲线的不对称性,对计算参数取值进行了探讨。算例分析结果表明,文中方法预测值与实测值比较吻合,且计算比较简便。实测数据统计结果表明,先行隧道开挖后双线隧道的半径收敛值比先行隧道半径收敛值要大,而主要影响角则变小;提出可直接用于近距离界定的式（6）,认为双线隧道的地表沉降曲线形状与P值大小有关,近距离的界定范围为 。  相似文献   

盾构隧道抬升作用下极限上覆土压力计算方法     

周俊宏  宫全美  周顺华  韩高孝 《岩土力学》2016,37(7):1969-1976

注浆抬升技术是盾构隧道不均匀沉降治理的有效措施之一,但目前尚存在隧道抬升过程上覆土压力计算困难而无法估算抬升引起的隧道受力变形的问题。利用透明土结合PIV观测技术设计研发了模拟盾构隧道抬升的小比尺室内模型试验系统,通过试验获得了隧道抬升过程极限上覆土压力及上覆土速度场,根据上覆土的剪切滑移特征将上覆土分成了4个不同的运动区域,进而结合相关联流动法则,提出了隧道抬升作用下极限上覆土压力计算模型,并基于虚功平衡方程,推导了极限上覆土压力计算表达式。将计算所得的极限上覆土压力值与试验结果进行对比,两者有较好的吻合度,计算误差在4%～15%之间。  相似文献   

盾构隧道推进对邻近地下管线影响的物理模型试验研究     

朱叶艇  张桓  张子新  黄昕  刘宽 《岩土力学》2016,37(Z2):151-160

以上海地铁11号线某区间盾构工程为背景,采用相似物理模型试验研究盾构隧道开挖对上方垂直于隧道轴线的地下管线的影响,并将试验结果与数值解对比。采用量纲分析法推导出文中模型试验的相似准则,并基于该相似准则设计出盾构机和隧道模型,分别通过管线刚度试验和模糊数学综合评判方法选定模型管线和配制相似土材料。研究结果表明,自主开发的半自动盾构掘进装置能较好地模拟盾构的开挖过程,较人工开挖扰动更小;下方盾构隧道开挖使管线产生的竖向变形关于隧道轴线呈对称分布,其形态符合高斯曲线的特征,最大竖向变形位于隧道轴线正上方处,竖向变形反弯点出现在与隧道轴线水平距离约一倍隧道直径的位置处;隧道开挖对管线的影响范围随管隧间距的增加而减小,管线竖向变形曲线的反弯点位置随管隧垂直间距的增大而有所内移;管线刚度对管线竖向变形的影响相对较小。  相似文献   

旋喷桩在盾构法隧道端头井洞口土体加固工程中的应用          下载免费PDF全文

高成梁  梁小强 《探矿工程》2009,36(12):69-72

盾构法隧道在进行盾构机的始发或到达作业时,当既有端头井洞口挡土墙结构凿除后,保证该位置土体在盾构机刀盘贯入或脱离地层前一段时间内的稳定就成了盾构机始发或到达施工的关键。结合工程实例,从高压注浆原理、注浆参数和施工工艺等方面阐述了二重管旋喷桩在盾构法隧道端头井洞口土体加固工程中的应用。再者,针对旋喷桩加固以及与其相关的盾构始发或到达施工技术方面的一些问题也提出了一些建议和看法。  相似文献   

Geochemistry and detrital modes of Proterozoic sedimentary rocks,Bayana Basin,north Delhi fold belt: implications for provenance and source-area weathering     

《International Geology Review》2012,54(1):111-129

Bayana Basin, sited along the eastern margin of the north Delhi fold belt of the Aravalli Craton, contains an ～3000?m-thick sequence comprising one volcanic and seven sedimentary formations of the Delhi Supergroup. The sedimentary units are the Nithar, Jogipura, Badalgarh, Bayana, Damdama, Kushalgarh, and Weir formations in order of decreasing age. Petrographic study of the sandstones as well as major and trace elements (including rare earth elements) and bulk-rock analyses of the shales and sandstones allow the determination of their provenance, source-rock weathering, and basinal tectonic setting. The sandstones are quartz rich and were derived mainly from exhumed granitoids typical of a craton interior. Geochemical patterns of the sandstones and shales are similar. However, trace element abundances are low in sandstones, probably due to quartz dilution. The coarser clastic Damdama and Weir sandstones, which occur at higher stratigraphic levels, have strikingly low trace element concentrations compared with the underlying Bayana and Badalgarh sandstones. All samples show uniform LREE-enriched patterns with negative Eu-anomalies (Eu/Eu*?=?0.16–0.23) and are similar to those of post-Archaean Australian shales (PAAS). However, the (La/Yb) _n ratios (averages 11–18) of all the sedimentary units are higher than those of PAAS, except for the Bayana Sandstone, which has low values (average 6.77). The chemical index of alteration (70–78) and the plagioclase index of alteration (87–97) values and the A–CN–K diagram suggest moderate to intense weathering of the source area.

The provenance analyses indicate that basin sedimentation was discontinuous. It received input from a terrain comprising granitoids, mafic rocks, sedimentary sequences, and tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG) suites. The Nithar and Badalgarh sandstones received input from a source consisting predominantly of granitoids. The succeeding Damdama and Weir sandstones received debris from granitoids and TTG in different proportions. The Kushalgarh shale was possibly derived from a source consisting granites and mafic rocks with a TTG component. The pre-existing sedimentary formations also contributed intermittently during the different phases of sedimentation.

Bulk-rock geochemical data suggest Mesoarchaean gneisses and late Archaean granites of BGC/BGGC (Banded Gneissic Complex/Bundelkhand Granitic Gneiss Complex) basement as possible source terrains. These data indicate deposition in a continental rift setting. The coeval formation of many rift-related Proterozoic sedimentary basins in the BGC/BGGC terrain suggests that the North Indian Craton underwent major intracratonic extension during Proterozoic time, probably triggering the break up of Earth's first supercontinent.  相似文献   

盾构下穿既有隧道实时监测及其风险控制研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

梅文胜  陈雪丰  周小波  张广伟 《武汉大学学报(信息科学版)》2011,(8):923-927

阐述了测量机器人实时自动化监测系统的组成、结构及关键技术,利用该系统进行盾构下穿期间既有隧道的实时风险控制。结果表明,盾构下穿过程中所有风险控制值都在预警值之内,控制效果良好,但隧道断面结构存在显著拉伸与压缩变形,为保证隧道结构安全,给出了有益的风险控制建议。测量机器人实时监测系统满足盾构下穿既有隧道风险控制的要求,且具有获取结构变形信息全面、精度高、安装简便、可重复利用等优点。  相似文献