盾构法施工隧道纵向地层移动与变形预计

将盾构法施工隧道开挖引起的地表下沉以及盾构挤压引起的地表隆起均视为随机过程,应用随机介质理论,对隧道施工所引起的纵向地层移动与变形进行了分析,推导了相应的计算公式。工程实例分析表明,该方法效果良好。

基坑开挖中地层移动的影响因素分析

以上海珠江玫瑰花园基坑为工程原型,采用可考虑土体流变性态的二维施工模拟有限元法,对基坑开挖过程中影响地层移动的主要因素,包括不同的分步开挖工况和不同的支护条件,进行了详细的探讨。获得了坑底和坑周地层移动的规律以及墙后土体水平位移与垂直沉降之间的相关关系,其结论可供工程实践参考。

导洞隔离桩墙结构对浅埋暗挖隧道周边地层移动的限制作用

以北京城市铁路某浅埋暗挖区间隧道工程为例,分析了导洞隔离桩墙结构对中洞法双连拱隧道施工变形影响的限制作用。由于地面环境的制约,该工程在隧道侧上方开挖了两个小断面导洞,采用喷混凝土衬砌,并在导洞内向下施作钢筋混凝土排桩,以隔离隧道施工对附近两座高层建筑的不良影响。在分析导洞隔离桩墙工作机理的基础上,提出了一种解析解来估算隔离结构及附近地层的变形情况,并对施工过程的变形影响进行了三维有限元模拟。把解析解和有限元计算结果与施工监测数据进行了比较,总结了影响隔离结构作用效果的关键因素。

连续墙施工引起的地层移动现场监测分析

通过对地下连续墙成槽开挖及混凝土浇筑施工的现场监测数据分析,分别讨论了槽段分段开挖、泥浆持荷时间、泥浆压力及混凝土浇筑对槽段周围土体侧移和地表沉降的影响.监测结果表明:地下连续墙开挖会引起周围地层土体侧移(向连续墙内侧)和地表沉降,且变形主要发生在软土层;土体侧移和地表沉降值随槽段开挖深度的增加而增大,随距槽段水平距离的增加而下降;泥浆持荷时间对土体侧移和地表沉降的影响不大,但施工中应注意土体变形速率的变化;提高泥浆液面高度可以减小土体侧移,对地表沉降影响不大,但液面下降过多会显著增加土体侧移和地表沉降;混凝土的浇筑可有效地降低土体侧移和地表沉降值.

大连地铁盾构开挖地层移动规律的模型试验研究

以大连市地铁2号线202标段工程为研究对象,通过相似材料模型试验绘制不同地层随时间沉降曲线,即同一时刻不同地层沉降槽曲线和不同地层水平位移曲线,得到盾构隧道施工地层移动规律。试验结果表明,不同地层各测点的垂直位移随时间的变化可用以时间为自变量的负指数函数表示;先行隧道施工对地层产生扰动,引起地层软化,导致两条隧道之间地表沉降明显叠加,沉降较大;隧道开挖时,若存在地下结构或管线,其将受到附加剪切作用,易出现裂缝,在施工中必须做好切实可行的防护措施。

采矿区地层移动GPS动态监测数据的小波分析

地下煤炭资源的开采会引起岩层和地表移动。为研究开采引起的地形变规律 ,用小波理论对兖煤集团东滩煤矿的GPS动态变形监测资料进行多尺度一维分解、阈值选择和自动消噪等分析 ,提取了变形的主要因素 ,说明了小波分析的有效性和可行性。

盾构叠交隧道地层移动分析

用盾构法在软土中建造叠交隧道有一个重要现象:当一条隧道在另一条相邻隧道上方掘进时,在没有欠挖或过量压浆等施工因素的影响下地面仍然会隆起。文中对此作了探讨,依据弹性理论提出一个地面隆起变形公式,将该公式与地面沉降的派克(Peck)公式进行叠加,建立了盾构叠交隧道地层移动的数学模型,分析了黄浦江行人观光隧道掘进跨越上海地铁2号线时的地层移动,计算结果与现场测试相符合。

地铁盾构顶进力对地层移动影响的数值分析

以城市地铁工程土压平衡式盾构为对象,建立了盾构—地层相互作用的三维有限元模型。模型中考虑了盾构机与地层的接触关系、盾构机刀盘开口率的影响,实现了盾构机后方推力与掘削面土舱压力的分开加载。基于该数值模型研究了土压平衡式盾构机面板和盾壳上的接触压力分布特征,获得了不同顶进力作用下地表及地中的沉降及纵向移动分布特征。

超浅层顶管施工引起路基地层移动数值模拟

覆盖土层薄的超浅层顶管穿越路基施工引起管道周围土体移动会对路面结构造成破坏。结合实际工程,运用有限元模拟超浅层顶管穿越路基引起的地层移动和现场地表变形监测,研究了管道摩擦力、注浆率、顶推力、路面交通荷载等因素对覆盖土层变形的影响。研究表明:地层移动是先隆起后沉降,覆盖土层下部的移动速度比表层的大;地表变形的有限元计算结果和现场实测数据基本吻合;超浅层顶管施工对浅埋覆盖路基土层移动,横断面地表沉降变形在工具管纵向通过2倍顶管外径后基本趋于稳定,横向地表沉降沿侧向分布近似为正态分布,主要影响范围在顶管轴线左右两侧各1.5倍顶管外径的范围内;变形要求严格的地面下进行超浅层顶管施工,可以通过有限元分析对周围环境影响程度的评价。

有限元模拟超浅层顶管施工引起的路基地层移动

在市政工程中,超浅层顶管作为一种非开挖的施工技术,具有保护环境和不中断交通、不影响居民的正常生活等优点。通过有限元模拟超浅层顶管穿越路基时引起路基地层的变化情况,得出了超浅层顶管施工对浅埋覆盖路基土层移动的影响范围。

软土基坑分步开挖时地层移动规律探讨

通过对软土基坑现场位移监测资料的比较分析 ,提出了三元件线性粘弹性土体本构模型及其模型参数的反分析方法 .在此基础上 ,建立了可考虑土体流变性态的二维施工模拟有限元模型 .同时依据所提出的计算模型 ,详细探讨了不同的分步开挖工况条件下坑底和坑周地层移动的规律 .其结论可为施工技术及坑周环境保护提供指导性依据和对策 .图 3。

浅层顶管施工引起路基地层移动有限元分析

在市政工程中，浅层顶管作为一种非开挖的施工技术，具有环境保护和不中断交通、不影响居民的正常生活等优点。本文通过有限元模拟浅层顶管穿越路基时引起路基地层变化情况。得出了浅层顶管施工对浅埋覆盖路基土层移动影响范围。

小净距隧道下穿薄层采空区引起的地层移动分析

小净距隧道下穿采空区地层施工时，相邻隧道的施工扰动会出现叠加，严重影响采空区地层的稳定性。文章开展了小净距隧道下穿采空区地层施工的室内相似模型试验，对施工过程中围岩及采空区的沉降进行了监测。试验考虑了采空区倾角为15°和25°两种情况，通过控制岩块抗压强度和孔隙度两个指标，实现了采空区地层离散性的模拟以及模型与原型的相似。结果表明：采空区地层在左、右洞及中岩墙上方有3处沉降极值点，其中先行洞上方沉降最大；倾角越大，采空区地层沉降越大、沉降范围越广；小净距隧道开挖引起的最大沉降较单洞高35％-74％，且先行洞开挖对后行洞上方采空区地层沉降的影响小于后行洞开挖对先行洞上方采空区地层沉降的影响；采空区地层沉降过程可分为6个阶段，其中左、右洞开挖面通过时沉降发展较快。因此，在实际施工过程中，为了避免后行洞开挖时扰动范围的扩大，后行洞开挖宜在先行洞开挖引起的采空区地层沉降稳定或二次衬砌施作后进行。

盾构施工扰动与地层移动及其智能神经网络预测

讨论了城市地铁区间隧道盾构掘进中对土体的施工扰动及引起地层移动和地表变形沉降的力学机理 ,概括了施工扰动影响的主导因素。结合上海市地铁 2号线的工程实践 ,采用了人工智能神经网络技术对地表沉降进行了预测 ,经与现场实测值作对比分析 。

盾构法施工地层移动分析的模糊数学模型

根据软土盾构法隧道工程中大量观测资料的统计分析 ,利用模糊概率测度理论 ,建立起了隧道开挖地层移动预测和评价的模糊数学模型。该模型的建立 ,无疑为软土隧道工程的理论分析开辟了一条新的有效的途径。

林盛煤矿地层移动角合理性初探

沈南矿区林盛煤矿、红菱煤矿利用现有的岩移观测资料进行分析 ,修正了林盛煤矿在建井设计时选用的建 (构 )筑物保护煤柱留设岩移参数 ,从而缩小了建 (构 )筑物永久煤柱 ,取得了良好的经济效益。

全风化花岗岩洞口段孤石引起的隧道地层移动机制研究

已有工程实测表明,在含有孤石的全风化地层进行隧洞开挖,孤石会对隧道地层的移动产生显著影响,在对隧道地层孤石的研究中,大部分集中在对孤石的探测和防灾处理,对孤石所引起隧道地层移动及变形机制研究较少.以广东清远佛清从高速公路Ⅱ标段石牛岭隧道出口段为依托,拟通过ABAQUS软件,建立考虑流固耦合作用的隧道地层开挖二维数值模型,分析比较了隧道在开挖过程中,有孤石和无孤石情况、孤石尺寸、方位以及与隧道边界距离对隧道地层移动的影响.

采用星载合成孔径雷达管理铁路走廊的地层移动与风险

自20世纪90年代中期开始，星载合成孔径雷达（InSAR）技术就被应用于地层移动、边坡移动与沉降的测量。该技术基于卫星得以实施，能以50km带宽连续收集全部地面的数据，十分适用于对线形走廊的探测与确定其表征特性，比如铁路这样的系统。档案数据及其主动收集功能既可以回溯以前地面沉降或边坡移动的速度，还能监测变形的形态。InSAR向地面发射微波辐射，

砂卵石地层圆形隧道施工引起的土体移动特征

采用室内模型试验研究了不同地层损失率下的地表沉降及地中位移分布,揭示了砂卵石地层圆形隧道施工地层损失引起的土体移动特性及传播机制。试验结果表明:不同地层损失下地表沉降槽同样具有高斯分布函数形态特征,距隧道中心线1D范围为地层沉降的主要区域,该区域沉降受地层损失的影响最大;水平位移量值较大,最大水平位移出现在隧道左侧拱肩斜向上至地表的区域;地层颗粒的移动方向总体指向地层损失产生区域,同时受地层损失的大小、形态及分布特征等因素的影响;地表及地中沉降槽宽度系数随地层损失率的增大而缓慢增大。研究表明,不同地层损失下土体的松动、塌落及重新固结是砂卵石地层位移的主要原因,由于地层损失导致砂卵石地层物性参数的改变和颗粒在水平方向的移动和填充作用,使得地表及地中沉降槽宽度系数随地层损失率的增大而改变。