大断面双线地铁隧道内撑拆除和二衬施作时机优化分析

以长沙市轨道交通2号线溁湾镇站停车区间暗挖段为依托,基于有限元软件,对双侧壁导坑法施工内撑拆除和二衬施作时机不同施工工况进行了施工过程仿真模拟.通过对比分析,指出了适合现场实际的内撑拆除方式,确定了优化的二衬施作时机.该分析结果可以指导现场施工,也可以在后续类似工程施工中采用.

二次衬砌施作时机对盾构隧道纵向力学性能的影响分析

为解决盾构隧道因纵向不均匀变形引起的结构局部破坏和渗漏水等病害,对盾构隧道二次衬砌施作时机的影响规律及合理施作时机进行研究,建立双层衬砌盾构隧道三维纵向精细化数值模型,模拟管片螺栓力学特性和双层衬砌层间接触面交互特性,以施作二衬时管片衬砌变形程度作为二衬施作时机,通过隧道纵向等效抗弯刚度、纵向变形及结构受力情况分析二衬施作时机对双层衬砌盾构隧道纵向力学性能的影响。研究结果表明:二衬的施作能够有效提高结构抵抗纵向变形能力,减小管片衬砌纵向内力,且施作越早效果越明显。然而,过早施作二衬会导致二次衬砌承载较大,且不能充分发挥管片的承载能力,造成结构性能的浪费。结合双层衬砌结构纵向受力情况,引入合理程度作为判断标准,确定二衬合理施作时机为管片变形达到最终变形的37.5%~62.5%。在此施作时机下,管片衬砌变形处于容许范围内,隧道结构可以同时满足工程经济性和结构可靠性的要求。

考虑变荷载影响的水下盾构隧道双层衬砌力学特性分析

为探究变荷载条件下的双层衬砌结构力学特性演变规律,依托武汉地铁8号线越江盾构隧道工程,基于水下隧道外部荷载的周期性变化规律,结合双层衬砌盾构隧道施工特点,采用有限元软件ANSYS,对水土荷载作用变化时双层衬砌结构的力学特性进行深入探究。研究结果表明:(1)在水位上涨和河床淤积的影响下,二次衬砌施作越早,其内力值越大,受管片接缝影响,内力分布的不均匀性越显著,管片衬砌结构的内力量值越小,其内力分布规律无明显变化;(2)二次衬砌施作得越早,管片轴力量值的降幅远高于管片弯矩降幅,管片可能发生偏心受拉破坏,同时二衬轴力、弯矩的量值也会显著增大,且轴力的增幅远高于弯矩增幅,此时二衬可能发生受压破坏;(3)水位上涨对管片的弯矩无明显影响,但会显著提高二衬的弯矩和轴力。