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复合成层地层双线水平盾构隧道施工引起土体变形研究
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作者 魏纲 朱德涵 +1 位作者 王哲 张治国 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第8期1544-1553,共10页
基于三维统一解结合类随机介质理论的理论方法,建立适用于复合地层条件下的双线水平盾构隧道施工引起土体变形的计算模型,并推导土体竖向和水平变形的计算公式。公式利用三维统一解考虑不同土质条件对盾构施工引起土体变形的影响,利用... 基于三维统一解结合类随机介质理论的理论方法,建立适用于复合地层条件下的双线水平盾构隧道施工引起土体变形的计算模型,并推导土体竖向和水平变形的计算公式。公式利用三维统一解考虑不同土质条件对盾构施工引起土体变形的影响,利用类随机介质理论将土体损失区域按照地层进行分割,考虑土体损失区域内不同土层的土质条件对土体变形的影响。本文公式不仅可用于复合地层条件下的盾构施工,还可以解决开挖面上存在多种地层的工况,并且考虑施工顺序和双线相互作用对土体变形的影响。研究结果表明:1)经过多组工程案例验算,验证了本文方法的可行性;本文方法广泛适用于各类双线水平盾构施工工程。2)通过计算发现,随着土体深度的增大,土体的水平变形量先增大后减小,最大水平变形量发生在隧道顶部埋深处,且由于双线隧道的相互作用,土体的竖向和水平变形均发生了偏移。3)通过对上硬下软与上软下硬2种工况下开挖面内土层分布变化的单因素分析发现,随着较硬土层在开挖面内的占比提高,土体变形量呈非线性变化,占土体损失区域面积越大的土体对变形的影响越大,且双线盾构隧道施工引起的沉降槽曲线呈现更窄长的“W”形;软土的占比增加时,则“W”形趋向于扁平。 展开更多
关键词 复合地层 双线水平盾构隧道 土体变形 解析解法
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竖向顶管法中的水平盾构隧道管片设计方法研究 被引量:4
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作者 闫自海 周烽淼 +4 位作者 甘鹏路 魏新江 魏纲 王霄 章书远 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期726-735,共10页
竖向顶管法施工具有对周边环境影响小、施工便利等优点,与普通的水平盾构隧道管片的内力计算不同,在竖向顶管法施工过程中,竖向管节的重力、顶管机朝下的顶升反力、竖向开挖引起的土体卸载等因素会引起水平盾构隧道管片的内力变化,因此... 竖向顶管法施工具有对周边环境影响小、施工便利等优点,与普通的水平盾构隧道管片的内力计算不同,在竖向顶管法施工过程中,竖向管节的重力、顶管机朝下的顶升反力、竖向开挖引起的土体卸载等因素会引起水平盾构隧道管片的内力变化,因此,有必要对水平盾构隧道管片的内力计算进行研究。将竖向顶管法中的水平盾构隧道分为开口区、反力区、邻接区、主线隧道区四个区域,基于自由变形法,对施工阶段和运营阶段的管片进行了受力分析,根据不同区域及阶段下管片的受力情况,得到各组荷载作用下的内力计算公式,通过算例进行内力计算分析。结果表明:管片环顶部和底部的弯矩在侧向水平地层压力处的差别最大,其它荷载对引起的顶底部弯矩值差异相对较小;除侧向水平压力外,其它各荷载引起的剪力值在管片环顶部和底部基本呈现出互为相反数的关系。 展开更多
关键词 竖向顶管 水平盾构隧道 管片设计 内力计算
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Mechanized Tunneling in Soft Soils: Choice of Excavation Mode and Application of Soil-Conditioning Additives in Glacial Deposits 被引量:5
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作者 Roll Zumsteg Lars Langmaack 《Engineering》 SCIE EI 2017年第6期863-870,共8页
The history of the formation of the alpine region is affected by the activities of the glaciers, which have a strong influence on underground works in this area. Mechanized tunneling must adapt to the presence of soun... The history of the formation of the alpine region is affected by the activities of the glaciers, which have a strong influence on underground works in this area. Mechanized tunneling must adapt to the presence of sound and altered rock, as well as to inhomogeneous soil layers that range from permeable gravel to soft clay sediments along the same tunnel. This article focuses on past experiences with tunnel-boring machines (TBMs) in Switzerland, and specifically on the aspects of soil conditioning during a passage through inhomogeneous soft soils. Most tunnels in the past were drilled using the slurry mode (SM), in which the application of different additives was mainly limited to difficult zones of high permeability and stoppages for tool change and modification. For drillings with the less common earth pressure balanced mode (EPBM), continuous foam conditioning and the additional use of polymer and bentonite have proven to be successful. The use of conditioning additives led to new challenges during separation of the slurries (for SM) and disposal of the excavated soil (for EPBM). If the disposal of chemically treated soft soil mate- rial from the earth pressure balanced (EPB) drive in a manner that is compliant with environmental legislation is considered early on in the design and evaluation of the excavation mode, the EPBM can be beneficial for tunnels bored in glacial deposits. 展开更多
关键词 Soil conditioning Earth pressure balanced shield Slurry shield Mechanized tunneling
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