Electromagnetic Shielding Effectiveness of Historic Buildings: The Heritage Stone Town of Zanzibar

Owing to health and security hazards posed by concentration of EMR (electromagnetic radiations) from wireless transmission devices such as antennas and WiFi, it is time for building specialists to consider EMR shielding in general designs. Such a venture needs understanding of shielding behavior of various building materials in their isolated and combined forms. While shielding properties of several industrial materials are known, much remains to be understood from traditional materials. This article contributes to the knowledge of SE (shielding effectiveness) of the latter materials. It has tested the buildings of the 19th CE STZ (Stone Town of Zanzibar). The coral stones, mud, and mangrove pole buildings of this historic town were found to be effective in shielding the radiations, nearly the same as renowned buildings of the Roman Empire.

高层建筑上部结构施工对邻近软土隧道影响的数值分析

已有研究表明,高层建筑从下部至上部的结构施工阶段,以及竣工后运营阶段,都会对邻近的地铁隧道产生影响。然而,目前国内关于高层建筑对邻近隧道影响的研究主要关注下部结构施工阶段,对上部结构施工阶段的研究成果较少。因此,本文针对城市化进程中高层建筑施工对邻近软土隧道影响的问题展开研究,以上海市某高层商办楼项目为案例,采用Plaxis 3D软件建立三维有限元数值模型,通过现场监测数据验证模型准确性后,分析了坑隧水平间距、坑隧垂直间距和基坑深度对隧道结构内力和变形的影响。研究发现,隧道的最大位移、轨道高差、上下行线差异沉降均会随着坑隧水平间距与隧道中心埋深的增加而减小,随基坑开挖深度的增加变化不明显,3个影响因素对隧道最大弯矩的影响均不明显;此外,3个影响因素对隧道沉降的影响程度相近,但坑隧水平间距为主要影响因素。

地铁盾构下穿古建筑振动监测与保护研究

为确保地铁盾构下穿古建筑物施工安全,确定先评估、先加固、施工监测、后评估、后加固总体技术路线。通过建立古建筑1︰3.52的实体模型并进行振动台试验获取结构阻尼比,利用Ansys进行三维建模,采用结构与模态分析,针对易损结构进行加固预防,为后续振动监测与盾构施工提供参考依据,结合试验区施工监测数据,调整施工参数。结果表明:在静力分析下该结构位移最大值约为14.01 mm,验证了三维模型的有效性。通过模态分析确定结构模型基本频率为0.59046 Hz,最易受损位置为斗枋处。在盾构穿越过程中,古建筑物加速度变化幅度小于0.003 m/s2,振动频带主要集中在0.6~20.5 Hz,振动频带处于正常范围,对古建筑物基本无影响。针对盾构下穿古建筑物提出以“地铁盾构穿越以匀速掘进为主,避免运营高峰期作业,影响区地层之间使用注浆加固,对古建筑物易损结构进行支护,施工时采取隔振减振方案”的总体解决思路,为后续类似工程建设提供参考。

盾构隧道施工对邻近建筑物差异沉降与扭曲变形影响分析

针对盾构隧道施工侧穿既有建筑物问题,结合南京地铁一号线北延段工程,以盾构隧道侧穿某浅基础建筑物为研究对象,通过对建筑物沉降实测数据进行分析,并利用Plaxis 3D软件建立数值模型,研究了隧道距建筑物不同水平距离和盾构以不同角度穿越对建筑物差异沉降与扭曲变形特征的影响。结果表明:随着盾构开挖面逐渐接近建筑物,建筑物差异沉降及扭曲变形逐渐增大;差异沉降量在盾构机通过时达到最大值,之后趋于稳定,而扭曲变形峰值出现在盾构开挖面到达建筑物中点截面位置时,随后逐渐减小;当建筑物中心至隧道轴线的水平距离与隧道外径之比L/D=0.5~2时,建筑物差异沉降量较大,在L/D=1.5时达到峰值;当盾构穿越夹角从θ=0°增大至θ=90°时,建筑物最大差异沉降量不断增加,而最终扭曲变形值则先增大后减小,在θ=45°时扭曲变形达到峰值。研究结果可为盾构隧道侧穿浅基础建筑物时相关类似工程提供参考。

某盾构隧道下穿引起建筑基础沉降数值分析

本文以某城市地铁盾构隧道工程为背景,采用三维数值模拟方法结合现场实测数据对盾构施工后上部建筑基础沉降规律进行研究分析。根据盾构隧道轴线与建筑基础相对位置对不同隧道下穿方式引起的上部基础平均沉降量与差异沉降量进行统计与计算分析,实测和计算结果均表明:盾构隧道在侧下穿上部建筑时,其基础平均沉降与正下穿工况下较为接近,但是其基础差异沉降和倾斜程度较大。本案例中侧下穿时基础每延米沉降差约为正下穿时的3倍左右,实测沉降数据分布与计算结果较为一致,研究方法和结论可作为相似隧道工程中沉降控制的参考依据。

砂质地层盾构下穿建筑注浆加固体参数优化

[目的]注浆加固是降低隧道施工对既有建筑物扰动的常用处置措施,工程中应重点关注注浆加固体的参数设计。合理的注浆加固体参数是保障加固效果、降低工程造价的前提,为此有必要结合工程实际对其进行优化分析。[方法]以南宁轨道交通5号线五一立交站—新秀公园站区间隧道工程为例,根据既有建筑与隧道的位置关系对下穿施工进行分类,采用数值计算对注浆加固体横断面参数进行分类优化,并对加固体受力机理进行分析。在施工现场,根据参数优化结果进行注浆加固,以验证加固体参数优化的有效性。[结果及结论]下穿施工可分为3类:隧道正穿建筑;隧道侧穿I型建筑;隧道侧穿II型建筑。隧道正穿建筑时,加固体宜伸入微扰动区约1 m,加固厚度宜为6 m。隧道侧穿建筑时,加固体近隧道侧宜超出建筑4 m,远隧道侧宜伸入微扰动区4 m,加固厚度宜为6 m。加固体受力机理在隧道正穿建筑时可简化为两端锚固梁,侧穿建筑时可简化为悬臂梁。监测结果表明,优化加固体参数能够有效控制建筑变形。

16m级盾构始发筑岛围堰湖相淤泥原位固化试验研究

为满足城市内湖筑岛围堰内超大直径盾构始发作业需求,依托武汉两湖隧道(南湖段)PPP项目3标围堰淤泥固化工程,开展湖相淤泥固化剂适配性试验,探究固化剂成分配比、固化剂质量分数、喷搅工艺及浮淤对固化效果的影响;通过轻型动力触探试验、固化翻浆层厚度测试明晰淤泥固化效果,以获取最佳固化剂质量分数及固化工艺。试验研究表明:1)通过固化剂适配性试验、现场原位固化试验可知,湖相淤泥采用原位固化工艺是可行的,能满足施工承载力等指标要求;2)针对南湖湖相淤泥,考虑固化土强度及均匀性,选取m_(水泥)∶m_(工业废渣)=6∶4、固化外加剂质量分数为1‰及固化剂质量分数为10.5%的固化剂处理效果较好;3)采用“4搅4喷”固化工艺,可以减少翻浆浪费,且可以均匀加固淤泥地层。通过评估不同工况下筑岛围堰内试验田淤泥固化效果,提出了最佳固化剂质量分数及固化工艺,解决了淤泥固化强度不足、均匀性不良等质量问题。

小净距叠线隧道的施工及运营对临近建筑物的影响

本文以某叠线盾构隧道施工侧穿居民楼为背景,通过三维有限元软件MIDAS/GTS NX对盾构隧道的掘进过程及列车运营进行模拟,分析小净距情况下居民楼的沉降情况,并对居民楼的结构安全进行评估。数值模拟的结果表明在盾构隧道的掘进施工期间居民楼的沉降及位移均在允许范围内;运营期间列车振动诱发的最大垂向Z振级和最内最大噪声均在规范的容许限制内。表明在不采取措施的情况下,居民楼仍然安全可靠。该研究结果可为其他类似情况提供参考。

砂卵石地层大直径盾构侧穿筏板基础建筑沉降控制技术研究

为探究砂卵石地层大直径盾构侧穿筏板基础建筑过程中的沉降控制技术,依托成都轨道交通17号线二期龙爪堰站—清水河大桥站—浣花里站区间隧道施工项目,结合监测数据和施工参数,建立精细化数值模型对盾构施工过程进行了模拟。盾构侧穿后,右侧基础沉降较大导致建筑结构重心向右侧偏移,进而导致地下室中间柱竖向压应力明显增大。盾构侧穿过程中筏板基础建筑更容易出现向盾构一侧的整体倾斜,且建筑远离盾构一侧甚至可能出现轻微隆起。针对侧穿筏板基础建筑的盾构施工,建议特别关注建筑物的倾斜率,并考虑采用地层注浆加固和隔离桩施工方法以减小沉降。

中国澳门轻轨延伸线横琴线隧道盾构区间施工关键技术研究

以中国澳门轻轨延伸线隧道盾构区间施工为研究背景,针对盾构隧道穿越建(构)筑物、盾构接收以及联络通道冷冻法施工3个方面的施工关键技术展开研究,盾构穿越建(构)筑物段,采用MJS工法桩加固隔离,并控制土压力、盾构推力等掘进参数,运用二次注浆控制地表变形;盾构接收段分5个阶段控制盾构推力、推进速度和刀盘转速等掘进参数;联络通道冷冻法施工段则从冻结范围、冻结孔布置、泄压孔布置以及制冷参数方面提出了相应的施工技术。结果表明:所提出的施工关键技术保证了隧道盾构区间的顺利贯通,该成果可为类似条件地铁盾构隧道提供参考。

地铁车站盾构接收区近接既有建筑物超宽扩挖施工技术

[目的]为解决地铁车站超大断面下穿扩挖施工引起的地面既有建筑物沉降控制困难的问题。[方法]依托成都地铁新建18号线倪家桥站盾构接收区下穿既有立交桥引桥工程,通过数值模拟分析方法,开展了地铁车站盾构接收区近接既有建筑物超宽扩挖施工技术研究,并采用现场监测数据进行了验证。[结果及结论]采用超前大管棚、12导洞分部扩挖法以及复合式衬砌等施工技术,能够在有效控制既有建筑物沉降的前提下,实现车站主体结构长距离扩挖,保证车站盾构接收区结构的吊装净空;对既有建筑物沉降变形造成主要影响的施工步骤是①、⑦导洞围护桩的破除,以及①、⑦导洞的开挖;既有建筑物在①、④导洞处沉降明显,最大沉降值为8.82 mm,是模拟结果沉降最大值的1.21倍;实测结果与模拟结果均满足安全控制要求。

复杂地层盾构下穿敏感建筑群沉降控制研究

随着城市化进程的加速,地铁作为一种便捷的交通工具得到广泛应用,其建设过程中所带来的影响也愈发凸显。地铁隧道建设对周边环境和敏感建筑群体的影响是一个不容忽视的问题。以复杂地质条件下地铁盾构隧道施工过程中敏感建筑群的沉降控制为研究对象,通过综合运用理论分析和数值模拟的方法,探讨了沉降控制的主要影响因素和优化方法,提出了有效的控制措施,为地铁隧道建设提供了一定的参考。

软弱地层盾构穿越老旧民居变形规律分析

老旧浅基础民居安全性较低,盾构穿越会对其造成不利影响。本文以杭州某出入线段盾构穿越老旧民居为背景,分析盾构穿越民居变形规律,探讨盾构穿越民居掘进参数最优区间。结果表明,出入线段无论先下穿后侧穿或先侧穿后下穿,民居竖向位移曲线较一致,且第一次穿越前后变形较小,第二次穿越时变形迅速增大,主要表现为沉降;盾构埋深、注浆参数等对老旧民居变形、倾斜影响较大;地表沉降曲线大致呈漏斗形,出线段施工对地表变形影响较小,入线段施工对出线段地表变形影响较大,对自身上部土体变形影响较小。

长三角地区长大高铁盾构隧道智能建造研究现状与工程实践

截至2023年底,我国投入运营铁路隧道共计18 573座,总长23 508 km。我国已成为世界上隧道及地下工程规模最大、数量最多、地质条件和结构形式最复杂、修建技术发展速度最快的国家。随着长三角地区高铁建设迅猛发展,出现一批特大直径、超长距离、超大埋深、超强水压、超高风险的盾构隧道工程,对盾构隧道的勘察设计、装备制造、施工技术和安全管控等方面提出了更高要求。根据中国国家铁路集团有限公司《数字铁路规划》《智能铁路技术体系架构2.0》要求,长三角地区正积极探索推动铁路智能建造2.0在长大复杂铁路盾构隧道的落实与应用。针对我国长大复杂铁路盾构隧道的智能建造理论和技术体系尚不成熟的现状,介绍了长三角地区在建长大高铁盾构隧道,并对人工智能技术在盾构隧道施工中的研究应用现状进行梳理分析。基于数字孪生技术,提出长大高铁盾构隧道智能建造总体架构,总结深基坑、管片生产与运输、盾构隧道施工等智能建造关键技术的研究与实践,以期为后续铁路盾构隧道智能建造提供参考。

盾构穿越密集建筑岩溶强发育区地质物探技术适应性分析

地铁盾构掘进在穿越密集建筑群时,且地下存在岩溶发育区,需要在密集型建筑区间内采用物探手段进行探测。论文通过介绍不同物探方法的原理、适用范围及优缺点,比选出最适合的穿越密集建筑物群岩溶强发育区地层的物探技术。

盾构隧道掘进施工对邻近既有建筑的影响分析

盾构隧道掘进过程中,会对周围土体产生扰动和变形。当变形达到一定程度时,会危及邻近建筑物的正常使用。基于有限差分软件FLAC 3D建立三维数值计算模型,模拟不同临近距离和不同建筑层高工况下盾构隧道掘进对邻近既有建筑物的影响,选择既有建筑物沉降作为指标进行分析,对不同工况下既有建筑物的沉降变化曲线进行数据拟合,并与现场实际监测数据进行对比分析。研究结果表明:(1)不同临近距离工况下,随盾构掘进步数增大,建筑物的沉降逐渐增大。随临近距离增大,同一施工步下建筑物的沉降逐渐减小,沉降速率逐渐减小。(2)不同建筑层高工况下,随盾构掘进步数增大,建筑物的沉降逐渐增大。随建筑层高增大,同一施工步下建筑物的沉降先逐渐增大后逐渐减小。(3)盾构掘进过程中对邻近建筑物的主要影响区约为1.6倍隧道外径。研究成果可为类似盾构隧道掘进施工提供参考。

地铁盾构渣土处理工艺及其资源化利用研究

盾构渣土处理系统的选型对盾构渣土资源化利用具有重要意义,文章依托厦门地铁3号、4号线工程案例,对盾构渣土处理系统进行深入剖析,并对处理后的砂石、泥饼和清水产物进行物性分析,结果表明,经文章提出的盾构渣土处理工艺优化后的产物能够满足资源化应用条件,可为同类工程建设提供方向。同时,文章总结现有盾构渣土资源化利用方式,并对其再利用方式进行分类,以期为同类工程的盾构渣土资源化利用提供参考和借鉴,为进一步提高中国隧道与地下工程的绿色建造水平,以及实现“碳达峰”“碳中和”的生态文明建设愿景贡献力量。

超高层建筑施工推拉滑移式防护屏蔽架技术研究

超高层建筑结构外轮廓复杂多变,施工脚手架体系在转角处封闭性差、整体性不足,且对不同结构形状的建筑适应性差。在原有爬架的基础上研发设计了一种推拉滑移式防护屏蔽架,即在原有架体上安装滑移模块,通过模块的滑移来实现架体的转角封闭,满足不规则建筑结构的收分变化。实践表明,该防护屏蔽架主体结构简单,安装方便,可提高施工效率,减少施工成本,并极大降低安全隐患。

多线盾构机穿越既有建筑的变形控制技术

依托某多线盾构背景,模拟无加固工况下隧道穿越既有建筑物过程。提出两种加固方案,通过数值手段对比不同加固措施下既有建筑物的变形。研究表明,未加固工况下科教楼和综合楼最大不均匀沉降均超过规范限制,必须采取加固措施。该工程采取线性注浆加固措施有利于周边土层的整体性和力学强度,对整体地层稳定性的提升效果更加显著。

盾构隧道穿越不同基础类型建筑物实测分析

为确保盾构隧道施工过程中周边建筑物的安全,文中以合肥市某轨道交通区间为背景,对盾构掘进过程中引起的建筑物沉降进行现场监测,并结合盾构掘进参数,研究盾构隧道掘进施工对不同基础类型建筑物的沉降影响规律。结果表明盾构开挖对桩基础建筑物沉降的影响较大,对独立基础建筑物沉降的影响较小,而对建筑物不均匀沉降的影响刚好相反。