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Effect of burial depth of a new tunnel on the seismic response of an existing tunnel
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作者 Ma Runbo Cao Qikun +3 位作者 Lu Shasha Zhao Dongxu Zhang Yanan Xu Hong 《Earthquake Engineering and Engineering Vibration》 SCIE EI CSCD 2024年第4期863-882,共20页
Burial depth is a crucial factor affecting the forces and deformation of tunnels during earthquakes.One key issue is a lack of understanding of the effect of a change in the buried depth of a single-side tunnel on the... Burial depth is a crucial factor affecting the forces and deformation of tunnels during earthquakes.One key issue is a lack of understanding of the effect of a change in the buried depth of a single-side tunnel on the seismic response of a double-tunnel system.In this study,shaking table tests were designed and performed based on a tunnel under construction in Dalian,China.Numerical models were established using the equivalent linear method combined with ABAQUS finite element software to analyze the seismic response of the interacting system.The results showed that the amplification coefficient of the soil acceleration did not change evidently with the burial depth of the new tunnel but decreased as the seismic amplitude increased.In addition,the existing tunnel acceleration,earth pressure,and internal force were hardly affected by the change in the burial depth;for the new tunnel,the acceleration and internal force decreased as the burial depth increased,while the earth pressure increased.This shows that the earth pressure distribution in a double-tunnel system is relatively complex and mainly concentrated on the arch spandrel and arch springing of the relative area.Overall,when the horizontal clearance between the center of the two tunnels was more than twice the sum of the radius of the outer edges of the two tunnels,the change in the burial depth of the new tunnel had little effect on the existing one,and the tunnel structure was deemed safe.These results provide a preliminary understanding and reference for the seismic performance of a double-tunnel system. 展开更多
关键词 burial depth new tunnel existing tunnel seismic response shaking table tests numerical simulations
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The influence of the underpassing frozen connecting passage on the deformation of the existing tunnel 被引量:2
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作者 JunHao Chen Jian Zhang +1 位作者 BiJian Chen Gen Lu 《Research in Cold and Arid Regions》 CSCD 2022年第4期258-266,共9页
Based on the engineering background of the contact channel between Shangyang and Gushan of Fuzhou Metro Line 2 undercrossing the existing tunnel line,the freezing temperature field of the contact channel,the displacem... Based on the engineering background of the contact channel between Shangyang and Gushan of Fuzhou Metro Line 2 undercrossing the existing tunnel line,the freezing temperature field of the contact channel,the displacement field of the existing tunnel line and the contact channel with different net distances and horizontal angles are analyzed by ANSYS finite element software and field measurement method.The obtained results indicate that during the freezing period,the temperature drops at different measuring holes are almost the same.The temperature near the bottom freezing tube drops faster than that far from the tube.It is found that the bilateral freezing technique improves the formation of the freezing wall in the intersection area.In this case,the intersection time of the cross-section is 7 days faster than that of the adjacent ordinary section.The change curve of the displacement of the surface uplift in different freezing periods with the distance from the center of the channel is“M”shaped.The maximum uplift displacement at 12 m from channel center is 25 mm.The vertical displacement of the measuring point located above the central axis of the connecting channel is large.The farther the point from the central axis,the smaller the corresponding vertical displacement.When the horizontal angle between the existing tunnel and the connecting channel is less than 60,the existing vertical displacement of the tunnel changes rapidly with the horizontal angle,reaching 0.17 mm/.Meanwhile,when the net distance is less than 6.1 m,the change rate of the vertical displacement of the tunnel is up to 2.4 mm/m. 展开更多
关键词 existing tunnel Displacement field Connecting passage Freezing method Down crossing
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Vibration response and safety control for blasting vibration of the existing tunnel with defects
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作者 Junying Xia Bo Wang +1 位作者 Xinxin Guo Zhuoxiong Xie 《Underground Space》 SCIE EI CSCD 2024年第2期76-89,共14页
Current studies on blasting construction of small clear-distance tunnels have not considered the impact of existing tunnel lining defects when establishing safety controls.This paper offers a series of study results b... Current studies on blasting construction of small clear-distance tunnels have not considered the impact of existing tunnel lining defects when establishing safety controls.This paper offers a series of study results based on the blasting project of a new tunnel adjacent to the existing defect Xinling tunnel to thoroughly examine the dynamic response,safety control standards,and measures of the existing defect tunnel.First,structural models were developed to investigate the influence of the presence or absence of specific defects(like lining cracks and cavities behind the lining)on the dynamic response of the current tunnel lining to identify the most unfavorable defect distribution.Then,establish safety control standards for intact linings and those with the most unfavorable defects.Eventually,two types of control measures,single safe charge and reasonable delay time,were studied based on the established safety control standards.In particular,the most adverse position of cracks was the wall facing the explosion,the rise in depth was more unfavorable for vibration response,and the impact of the longitudinal crack was restricted to the vicinity of the crack.While the vault was the most adverse cavity position,the rise in cavity area was more damaging,and the influence range varied with longitudinal cavity length.Moreover,the impact of cracks was mainly evident in the amplification effect of stress at the crack region.In contrast,cavities had varied degrees of amplification effects on the vibration velocity and stress response and a relatively extensive influence range.Safety control research was conducted,when the tunnel was intact,with a right wall crack,a vault cavity,and both vault cavity and crack for this project,the peak particle velocity(PPV)of the safety control standard for vibration velocity was 13,10,13,and 8 cm/s,respectively,and the respective single safe charge could be adjusted at 64,53,37,and 25 kg.However,the presence of different defects had a relatively negligible effect on the reasonable delay time;25 ms was recommended for existing tunnel lining with and without the defect. 展开更多
关键词 existing tunnel DEFECT Blasting construction Vibration response Control standards and measures
原文传递
新建隧道近接上穿对既有盾构隧道纵向变形的影响 被引量:1
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作者 高坤 张志伟 +2 位作者 梁荣柱 李忠超 田洪峰 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期110-119,136,共11页
新建隧道近接上穿将诱发下卧盾构隧道隆起变形,预测既有盾构隧道位移发展对近接上穿施工控制和既有盾构隧道保护具有重要意义。基于两阶段法,提出新建隧道近接上穿引发既有盾构隧道纵向位移解析解;通过可考虑环间接头弱化的非连续盾构... 新建隧道近接上穿将诱发下卧盾构隧道隆起变形,预测既有盾构隧道位移发展对近接上穿施工控制和既有盾构隧道保护具有重要意义。基于两阶段法,提出新建隧道近接上穿引发既有盾构隧道纵向位移解析解;通过可考虑环间接头弱化的非连续盾构隧道模型模拟既有盾构隧道,采用Riftin地基考虑盾构隧道-土层相互作用,同时通过Mindlin经典解得到新建隧道开挖卸载应力,并作用于既有盾构隧道之上,建立新建隧道上穿作用下既有盾构隧道纵向变形解答;通过将杭州圆形顶管隧道上穿既有地铁1号线、上海地铁8号线隧道上穿既有地铁2号线两个工程案例实测值与本文方法和常用Euler-Bernoulli(EB)等效连续梁模型计算结果进行对比,验证本文方法的合理性。研究结果表明:本文方法和EB连续梁模型预测的隧道纵向位移均接近实测值;本文方法预测的隧道弯矩和接头张开量均大于EB连续梁模型;但EB等效连续梁模型预测的纵向位移曲线整体呈现为光滑连续,而本文方法预测的位移曲线是由一系列短直线连接而成,在接头处存在“尖点”。 展开更多
关键词 隧道上穿 既有盾构隧道 环间接头弱化 纵向变形 非连续盾构隧道模型 Riftin地基模型
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不同基坑开挖卸荷方案对既有地铁隧道结构的影响研究 被引量:3
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作者 谢强 马瑗婕 +3 位作者 吴俊 董匡 程宝龙 涂正楠 《现代城市轨道交通》 2024年第5期77-82,共6页
随着城市建设不断推进,地下工程进入快速发展时期,基坑工程对下方既有结构的影响不可忽略。基于此,文章以某换乘地铁站项目上方基坑开挖为例,通过FLAC3D数值模拟软件,分析既有隧道结构上方基坑在一次性开挖、分区开挖、跳挖方案下隧道... 随着城市建设不断推进,地下工程进入快速发展时期,基坑工程对下方既有结构的影响不可忽略。基于此,文章以某换乘地铁站项目上方基坑开挖为例,通过FLAC3D数值模拟软件,分析既有隧道结构上方基坑在一次性开挖、分区开挖、跳挖方案下隧道洞顶结构的变形状态。分析结果表明,无论是否考虑反压作用,3种方案下洞顶结构竖向最大变形排序均为:一次性开挖方案>分区开挖方案>跳挖方案,跳挖方案相较于一次性开挖方案和分区开挖方案隧道洞顶最大位移分别减少了48.6%、38.3%,可有效降低基坑开挖变形量。相关研究可为此类工程施工方案选择提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 既有地铁 下穿隧道 开挖方案 数值分析 机理研究
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有变形缝工况下地铁左右线盾构并行下穿对既有明挖公路隧道变形及应力的影响
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作者 张亮亮 孙前辉 +4 位作者 傅金阳 孙文昊 李亚楠 刘任 杨州 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第9期31-39,共9页
[目的]为确保有变形缝工况下地铁盾构隧道并行下穿既有明挖公路隧道工程的顺利实施,须对该工况下既有明挖公路隧道的变形情况及应力特征进行分析。[方法]建立了济南济泺路下穿黄河隧道工程中市域轨道交通S2线左右线盾构隧道并行下穿既... [目的]为确保有变形缝工况下地铁盾构隧道并行下穿既有明挖公路隧道工程的顺利实施,须对该工况下既有明挖公路隧道的变形情况及应力特征进行分析。[方法]建立了济南济泺路下穿黄河隧道工程中市域轨道交通S2线左右线盾构隧道并行下穿既有明挖公路隧道的精细化模型,分析了既有明挖公路隧道车道结构底板的z向(竖向)沉降、x向(水平向)位移及车道结构底板的应力变化情况。选取有无变形缝2种工况,对2个施工步完成后测线的x向位移和z向沉降变化情况进行对比。进一步选取工程中的2号变形缝,分析施工过程中2号变形缝两侧的结构沉降差和变形缝的应力状态发展历程。[结果及结论]与无变形缝工况相比,有变形缝工况降低了既有明挖公路隧道结构的整体性,改变了其变形及受力特征;变形缝始终受到拉应力及剪应力的影响;有变形缝工况下,变形缝两侧沉降随地铁盾构掘进呈现出明显的变化,地铁盾构掘进至该变形缝正下方时,沉降达到最大值。 展开更多
关键词 地铁盾构隧道 变形缝 隧道下穿 既有明挖公路隧道 结构变形 结构应力
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开挖面失稳导致地下结构变形破坏的离心模拟
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作者 张建红 王爱霞 陈湘生 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期6-10,共5页
城市密集地下工程结构群下进行地下空间开发遭遇复杂地质环境时,可能会导致隧道开挖面失稳从而对既有结构的安全造成巨大威胁。开展了三个离心模型试验,模拟均质粉土地基和有黏土夹层的粉土地基中多层既有地下结构,研发了模拟隧道开挖... 城市密集地下工程结构群下进行地下空间开发遭遇复杂地质环境时,可能会导致隧道开挖面失稳从而对既有结构的安全造成巨大威胁。开展了三个离心模型试验,模拟均质粉土地基和有黏土夹层的粉土地基中多层既有地下结构,研发了模拟隧道开挖面失稳的试验技术,再现了施工扰动引发的土体破坏模式和既有结构变形破坏机理。试验表明,控制开挖面位移(0.48H,H为开挖面高度)或者开挖面附近存在黏土夹层时,其附近形成的土拱有效地控制破坏区域,显著降低既有隧道的变形和应变,最终竖向变形为0.3~0.35 m,最大拉应变为850微应变;如果开挖面位移增大至0.86H,均质粉土地基出现整体失稳,既有隧道的最终竖向变形0.48 m,最大拉应变达到1900微应变。 展开更多
关键词 地下工程结构群 隧道开挖面失稳 变形破坏机理
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下穿通道施工全过程对既有地铁隧道变形的影响 被引量:1
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作者 杜明芳 张燕 +1 位作者 陈家豪 张鹏 《工程建设》 2024年第4期20-24,共5页
为研究下穿通道施工全过程对邻近既有地铁隧道的变形影响,以郑州市金水路(西三环至东四环)项目东明路行人非机动车下穿通道工程为背景,采用有限元软件Midas GTS建立三维数值模型,分析顶管及基坑施工过程对既有地铁隧道的变形影响;总结... 为研究下穿通道施工全过程对邻近既有地铁隧道的变形影响,以郑州市金水路(西三环至东四环)项目东明路行人非机动车下穿通道工程为背景,采用有限元软件Midas GTS建立三维数值模型,分析顶管及基坑施工过程对既有地铁隧道的变形影响;总结了新建下穿通道施工全过程对邻近既有地铁隧道的水平位移和沉降变化特征,并将模拟值与工程监测数据进行对比分析,验证数值模型的可靠性。结果表明:下穿通道工程施工全过程中诱发地铁1号线隧道的最大水平位移为0.52 mm,最大竖向位移为2.12 mm,既有地铁隧道的水平位移及竖向位移最大值均满足控制标准。本文研究成果可为类似工程的设计、施工和监测提供一定的参考和借鉴。 展开更多
关键词 下穿通道 既有隧道 顶管法施工 监测 数值模拟
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基于云模型的某近间距盾构隧道施工风险评估案例研究
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作者 李文杰 张倬豪 +2 位作者 余群舟 周诚 谢丹妮 《工程管理学报》 2024年第5期124-130,共7页
相较于一般的盾构施工,近间距盾构施工中后行隧道施工不仅难度大、风险高,还会造成既有隧道的结构变形和位移,降低既有隧道的安全性,因此需要对近间距盾构施工进行风险识别和评估,为制定控制措施提供支持。依托某市轨道交通七号线三阳... 相较于一般的盾构施工,近间距盾构施工中后行隧道施工不仅难度大、风险高,还会造成既有隧道的结构变形和位移,降低既有隧道的安全性,因此需要对近间距盾构施工进行风险识别和评估,为制定控制措施提供支持。依托某市轨道交通七号线三阳路过江超大直径隧道近间距盾构施工实例,根据其工程特点归纳出典型风险指标,并基于熵权法计算指标权重,采用云模型评估方法对各个风险进行评估。实际施工中结合评估等级采取针对性措施,保证了工程施工安全,同时也验证了此方法的有效性和可行性,可为类似工程风险评估提供参考。 展开更多
关键词 三阳路大隧道 近间距盾构施工 既有隧道 风险评估 云模型
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新建隧道施工对邻近既有地铁车站及隧道影响研究 被引量:1
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作者 杜明芳 张鹏 +2 位作者 易领兵 李俊昊 杨晓晨 《工程建设》 2024年第1期18-23,共6页
为研究新建隧道盾构施工对邻近既有地铁车站及隧道的影响,本文以郑州市轨道交通6号线穿越既有轨道交通1号线燕庄站及燕庄站~民航路站区间控制保护区为工程背景,采用有限元软件Midas GTS对新建隧道近距离下穿既有隧道及邻近既有地铁车站... 为研究新建隧道盾构施工对邻近既有地铁车站及隧道的影响,本文以郑州市轨道交通6号线穿越既有轨道交通1号线燕庄站及燕庄站~民航路站区间控制保护区为工程背景,采用有限元软件Midas GTS对新建隧道近距离下穿既有隧道及邻近既有地铁车站进行分析,总结了新建隧道施工对邻近既有地铁车站及隧道的水平位移和沉降的变化特征,基于数值计算结果和相关规范,提出工程的施工控制指标,通过将数值计算结果与收集的实际工程监测数据进行对比分析,验证了数值模型的可靠性。结果表明:既有地铁车站和区间隧道受新建隧道施工的影响主要为下方土体开挖引起的竖向沉降,施工完成后,既有车站最大沉降量为1.83 mm,既有1号线区间隧道最大沉降量为4.26 mm;既有车站最大水平位移为0.65 mm,既有1号线区间隧道最大水平位移为1.61 mm。本文结果可为类似工程的设计、施工和监测提供一定的借鉴和参考。 展开更多
关键词 既有车站 既有隧道 Midas GTS 沉降 水平位移
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隧道开挖对上覆既有管线影响的简化解析计算方法
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作者 董瑞桥 施展斌 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第2期27-30,37,共5页
[目的]当盾构隧道下穿既有管线时,会引起既有管线发生沉降变形,因此有必要通过理论计算对隧道开挖引起的上覆既有管线受力变形进行研究。[方法]基于两阶段法提出一种可预测隧道开挖对上覆既有管线变形响应影响的简化计算方法,先采用Loga... [目的]当盾构隧道下穿既有管线时,会引起既有管线发生沉降变形,因此有必要通过理论计算对隧道开挖引起的上覆既有管线受力变形进行研究。[方法]基于两阶段法提出一种可预测隧道开挖对上覆既有管线变形响应影响的简化计算方法,先采用Loganathan公式获得隧道开挖引起的周围土体自由竖向位移,并把土体自由竖向位移附加在既有管线轴线上,再将既有管线简化为无限长梁搁置于Vlazov地基模型,考虑管线侧向土体的影响,利用有限差分法获得管线纵向变形的解析解。[结果及结论]将所提简化计算方法与既有文献中的实际工程监测数据进行对比,验证了所提简化计算方法的合理性;将所提简化计算方法同退化的Vlazov地基模型及Winkler地基模型计算结果进行对比,验证了所提简化计算方法更贴近实测数据。地层损失率、隧道开挖半径的增大会引起既有管线沉降及弯矩的增大;增大新建隧道与既有管线的夹角能够减小管线沉降,但会造成管线弯矩的增大。 展开更多
关键词 地铁隧道 既有管线 解析解
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地下连续墙施工过程引起的地层和既有隧道变形响应分析
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作者 吕延豪 栗晓龙 +2 位作者 陈健 孙雪兵 娄英豪 《交通科技》 2024年第5期134-138,共5页
为探究地连墙施工对既有隧道变形影响,以武汉某基坑工程为例,分析地下连续墙施工过程中周边土体变形规律和既有结构变形响应特征,以为优化地连墙施工过程控制隧道变形提供指导。采用PLAXIS 2D软件,建立二维数值模型,研究地连墙开挖成槽... 为探究地连墙施工对既有隧道变形影响,以武汉某基坑工程为例,分析地下连续墙施工过程中周边土体变形规律和既有结构变形响应特征,以为优化地连墙施工过程控制隧道变形提供指导。采用PLAXIS 2D软件,建立二维数值模型,研究地连墙开挖成槽和混凝土浇筑2个阶段引起的土体变形和隧道变形特征,分析不同泥浆重度下地层变形和既有隧道变形演化规律。结果表明,地下连续墙施工引起的地层变形受泥浆重度影响显著,泥浆重度较大时泥浆压力大于土体水平压力,引起周边土体向槽外变形。地下连续墙施工完成后引起的地层水平位移随泥浆重度增大而增大,既有隧道拱顶沉降随泥浆重度增加而显著减小。当泥浆重度从12 kN/m3增至14 kN/m3时,施工引起土体的最大水平位移从3.48 mm增长至22.04 mm,左线隧道拱顶沉降由5.54 mm减少至0.90 mm,右线隧道拱顶沉降由5.33 mm减少至0.84 mm。 展开更多
关键词 地下连续墙 泥浆重度 既有隧道 数值分析 变形
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考虑隧道掘进过程的新建隧道下穿既有隧道力学响应研究 被引量:2
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作者 于霖 李宇杰 +3 位作者 王晓军 张顶立 叶利宾 杨硕 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第3期141-152,共12页
为有效评估新建隧道下穿施工对既有隧道的影响,确保既有隧道运营安全,将既有隧道简化为放置在Pasternak地基模型上的Euler-Bernoulli梁,基于两阶段分析法提出新建隧道下穿施工引起既有隧道力学响应的计算方法。通过与现场监测和既有方... 为有效评估新建隧道下穿施工对既有隧道的影响,确保既有隧道运营安全,将既有隧道简化为放置在Pasternak地基模型上的Euler-Bernoulli梁,基于两阶段分析法提出新建隧道下穿施工引起既有隧道力学响应的计算方法。通过与现场监测和既有方法的结果进行对比,验证了本文方法的准确性。研究结果表明:当新建隧道开挖面位于既有隧道中点时,既有隧道差异沉降达到最大值,转角曲线关于既有隧道中心线对称;在新建隧道掘进过程中,既有隧道的最大正弯矩和最大负弯矩分别出现在既有隧道长度的2/5和3/5位置附近,最大负剪力出现在既有隧道中点处;当新建隧道开挖面到达既有隧道长度的1/4和3/4位置时既有隧道产生最大正剪力;随着隧道轴线夹角和相对弯曲刚度增大,既有隧道的内力显著增大;增大隧道竖向净距有利于控制既有隧道的力学响应。本文方法考虑了新建隧道掘进过程和新建隧道与既有隧道的不同相对位置,可为类似穿越工程风险防控提供理论依据。 展开更多
关键词 新建隧道 下穿施工 既有隧道 力学响应 隧道掘进过程 相对位置
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TBM隧道下穿交角对高速铁路隧道变形影响研究
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作者 朱兆斌 《国防交通工程与技术》 2024年第5期51-55,共5页
由于隧道断面尺寸不同、施工方法不同,在不同下穿角度下,既有隧道的变形沉降规律有所不同。对于埋深较大的山岭隧道,隧道交角对既有隧道变形的影响有待进一步研究。以瓯江引水工程TBM隧道下穿既有圆岩寨高速铁路隧道工程为背景,分析不... 由于隧道断面尺寸不同、施工方法不同,在不同下穿角度下,既有隧道的变形沉降规律有所不同。对于埋深较大的山岭隧道,隧道交角对既有隧道变形的影响有待进一步研究。以瓯江引水工程TBM隧道下穿既有圆岩寨高速铁路隧道工程为背景,分析不同下穿交角下既有隧道的变形规律。采用了现场监测对比数值模拟的研究方法,既有隧道采用全站仪自动化监测方案,监测下穿期间既有隧道的沉降变形;通过MIDAS GTX NX建立三维数值模型,研究了新建TBM隧道下穿交角为0°、18°、58°、78°、90°的情况下既有高速铁路隧道的变形。研究表明:既有隧道拱腰处的沉降值,先开挖段略大于后开挖段;当隧道垂直相交时,既有隧道最大沉降值相对最小,但不同交角下,既有隧道最大沉降值相差不大;既有隧道沉降沿轴线方向呈“凹槽型”分布,随着两隧道交角减小,凹槽张开程度增大,既有隧道受新建隧道施工影响的扰动区域增大,且既有隧道扰动影响范围长度与隧道叠交长度呈正相关关系。为了减小既有隧道的扰动范围,建议新建TBM隧道以大角度相交的方式穿越既有隧道。 展开更多
关键词 隧道下穿 既有隧道 穿越角度 沉降 扰动区域
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浅埋暗挖隧道开挖对既有隧道衬砌结构的影响
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作者 萧以苏 《工程建设》 2024年第7期46-50,61,共6页
浅埋暗挖隧道开挖会引起周边既有构建筑物变形,严重时会导致其变形过大而破坏。以某地下轨道交通工程为依托,利用仿真软件以及实地勘探,对既有隧道衬砌结构受力变形情况、实际施工过程中地表的下降情况、暗挖隧道位移和既有隧道衬砌结... 浅埋暗挖隧道开挖会引起周边既有构建筑物变形,严重时会导致其变形过大而破坏。以某地下轨道交通工程为依托,利用仿真软件以及实地勘探,对既有隧道衬砌结构受力变形情况、实际施工过程中地表的下降情况、暗挖隧道位移和既有隧道衬砌结构位移情况进行研究。研究结果表明:1)采用隧道错距开挖的方式会造成隧道的沉降量变大;2)在隧道开挖后,既有隧道衬砌结构受新隧道影响,其左侧部分竖向位移整体大于右侧部分,竖向最大位移处在隧道初始位置,竖向最小位移处在隧道末端;3)对于浅埋暗挖上跨施工,当开挖距离大于新建隧道中轴线35m时,开挖新隧道对上跨既有隧道衬砌结构横向位移影响较小;4)当开挖深度到达一定距离后,拱底、左拱腰和右拱腰的应力基本保持不变;5拱底的应力不随开挖距离的深入而发生变化。 展开更多
关键词 浅埋暗挖隧道 既有隧道衬砌结构 仿真模拟 实地勘测 形变分析 监测位移
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浅埋矩形顶管施工对临近管线与地表的影响研究 被引量:2
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作者 韩仲慧 王梅 《都市快轨交通》 北大核心 2024年第1期135-142,共8页
矩形顶管施工引起的地表变形特征与圆形顶管或盾构隧道存在显著差异。为了明确浅埋矩形顶管施工过程中的地表沉降特征以及顶管施工对下方既有盾构隧道的影响,根据现场矩形顶管施工监测结果,分析矩形顶管施工过程中地表的变形规律,以及... 矩形顶管施工引起的地表变形特征与圆形顶管或盾构隧道存在显著差异。为了明确浅埋矩形顶管施工过程中的地表沉降特征以及顶管施工对下方既有盾构隧道的影响,根据现场矩形顶管施工监测结果,分析矩形顶管施工过程中地表的变形规律,以及顶管下方既有盾构隧道的变形情况。传统的Peck公式适用于圆形顶管或圆形盾构隧道,因此采用改进的Peck公式来描述矩形顶管引起的地表变形特征;根据现场监测分析顶管施工引起的地表变形、管线变形和下卧隧道沉降规律。研究表明:改进的Peck公式相比于传统的Peck公式可以准确描述矩形顶管施工引起的地表变形规律;顶管施工引起地表和上方管线的沉降规律是一致的,但与下卧隧道的变形规律存在显著差别。 展开更多
关键词 城市轨道交通 矩形顶管 地表沉降 既有隧道 改进Peck公式
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双洞单线地铁隧道下穿既有隧道工程施工扰动评价方法研究
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作者 刘欢 张至立 +2 位作者 张振波 孙明磊 刘志春 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第9期149-157,共9页
针对下穿工程中新建地铁隧道与隧道净距有关的施工叠加扰动问题,基于层次分析模型,建立双洞单线地铁隧道(简称“新建隧道”)下穿工程施工扰动评价方法,结合隧道结构的施工力学特性,分析水平净距对隧道间的施工扰动影响规律。依托苏州地... 针对下穿工程中新建地铁隧道与隧道净距有关的施工叠加扰动问题,基于层次分析模型,建立双洞单线地铁隧道(简称“新建隧道”)下穿工程施工扰动评价方法,结合隧道结构的施工力学特性,分析水平净距对隧道间的施工扰动影响规律。依托苏州地铁3号线金东区间下穿既有地铁1号线区间隧道工程,采用数值分析方法分析新建隧道水平净距对施工力学特性的影响规律,并给出了地表沉降与水平净距、既有隧道变形与水平净距的函数拟合关系加以验证。研究表明:(1)既有双线隧道变形曲线由“V”形过渡至“W”形,水平净距超过9D(D为隧道直径)后,新建隧道变形曲线呈双“V”形;(2)当水平净距大于9D后,既有隧道穿越的上方地表变形范围趋于稳定;(3)既有隧道变形随着隧道水平净距的增加而减少,当水平净距达到9D后,其变形范围趋于稳定;(4)新建隧道后行洞施工会引起先行洞的附加变形,当水平净距大于6D后,该附加影响可忽略。(5)随着水平净距的增加,施工扰动逐渐降低并趋于稳定。净距达到3D时,施工扰动程度的变化率最大,确定了下穿既有双线隧道的新建隧道最小水平净距为3D;当新建隧道的水平净距大于7D后,既有双线隧道不存在叠加扰动。 展开更多
关键词 地铁 盾构隧道 下穿既有隧道 评价方法 水平净距 叠加影响
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门式抗浮框架作用下上方开挖既有盾构隧道响应解析解
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作者 刘源 陈仁朋 +2 位作者 程红战 吴怀娜 张凯 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1675-1684,共10页
上方开挖卸载导致既有盾构隧道结构产生上浮,易引发结构渗漏水、开裂等病害。竖井开挖联合门式框架技术是限制上方开挖引起既有隧道上浮的一种有效控制措施,但是目前仍缺少相应的理论方法用于指导门式抗浮框架的设计。为此,提出了既有... 上方开挖卸载导致既有盾构隧道结构产生上浮,易引发结构渗漏水、开裂等病害。竖井开挖联合门式框架技术是限制上方开挖引起既有隧道上浮的一种有效控制措施,但是目前仍缺少相应的理论方法用于指导门式抗浮框架的设计。为此,提出了既有隧道结构响应的解析解,可以实现竖井和基坑开挖阶段既有隧道结构纵向和横截面变形计算,并给出了相关的计算流程。通过与工程实例和三维数值模拟结果进行对比,验证了解析解的可靠性。通过典型算例计算和参数敏感性分析讨论了门式抗浮框架的作用机理以及既有隧道埋深和竖井开挖尺寸等因素的影响规律。结果表明:门式抗浮框架在基坑开挖阶段可以有效控制上方开挖引起的既有隧道变形,控制效果与既有隧道上方剩余覆土厚度密切相关,剩余覆土越小控制效果越明显;门式抗浮框架的作用效果主要取决于抗浮板与土体之间的作用力,抗拔桩与土体的作用力对既有隧道变形影响较小。 展开更多
关键词 既有隧道 门式抗浮框架 解析解 竖井开挖 TIMOSHENKO梁
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盾构法施工近距离下穿既有隧道变形影响分析 被引量:1
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作者 秦欣 王江锋 《水利与建筑工程学报》 2024年第2期7-11,共5页
为了解盾构法施工近距离下穿对既有隧道影响,依托于实际工程,通过midasGTSNX三维有限元软件仿真模拟新建隧道穿越既有隧道的施工过程,分析既有隧道和土层的变形规律、采用“上小下大”的注浆模式研究注浆压力以及管片环宽对地层变形的... 为了解盾构法施工近距离下穿对既有隧道影响,依托于实际工程,通过midasGTSNX三维有限元软件仿真模拟新建隧道穿越既有隧道的施工过程,分析既有隧道和土层的变形规律、采用“上小下大”的注浆模式研究注浆压力以及管片环宽对地层变形的影响。研究结果表明:当盾构机开挖掌子面不断靠近既有隧道时,施工对既有隧道的影响不断增大,在下穿时影响最大,此区间的隧道沉降值最大,是穿越过程中最危险的地方,在背离后隧道沉降值逐渐减小;地层随注浆压力的增大,施工造成的周围地层变形减少,在地层沉降没有稳定之前,根据地面的沉降情况,可进行二次注浆;环宽设置值的过大或过小都会增大地表沉降值,选取管片环宽时,要综合具体工程条件、施工成本和施工技术等方面考虑。盾构法施工下穿时,上下重叠区间内既有隧道的变形量最大,需提前做出安全施工的预案,确保施工安全。 展开更多
关键词 近距离下穿 既有隧道 变形影响分析 数值模拟 加固措施
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砂土层中类矩形盾构施工对邻近既有隧道造成影响的模型试验研究
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作者 赵得乾麟 魏纲 +3 位作者 梁禄钜 姜海波 项鹏飞 木志远 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第5期1000-1011,I0050-I0061,共24页
为探究砂土层中考虑新建类矩形盾构隧道施工过程中土体的损失和新建隧道与既有盾构隧道不同位置时,新建类矩形盾构隧道对既有隧道的围压、隧道拱底应变和拱顶位移的影响,采用室内模型试验的方法,进行新建类矩形隧道重叠下穿、夹穿和不... 为探究砂土层中考虑新建类矩形盾构隧道施工过程中土体的损失和新建隧道与既有盾构隧道不同位置时,新建类矩形盾构隧道对既有隧道的围压、隧道拱底应变和拱顶位移的影响,采用室内模型试验的方法,进行新建类矩形隧道重叠下穿、夹穿和不同隧道间距下正交90°下穿的试验。研究结果表明:1)各种工况下新建类矩形盾构隧道在夹穿既有隧道时对上线既有隧道的影响最大;2)夹穿工况下,新建类矩形盾构隧道开挖到既有隧道下方时,上线既有隧道拱底围压发生突变且数值极大;3)隧道的间距是新建类矩形盾构隧道施工时引起既有盾构隧道围压、拱底应变、拱顶位移等发生改变的重要影响因素,实际施工时应尽可能保持新建隧道与原有盾构隧道的间距足够大;4)新建类矩形盾构隧道下穿既有隧道过程中,既有隧道拱顶存在快速变形的阶段,在实际工程中需要重视这一过程中对隧道拱顶变形速率的控制。 展开更多
关键词 类矩形盾构 既有隧道 下穿 盾构施工 模型试验
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