地铁区间隧道火灾自然排烟模式的研究与应用

成都地铁一号线南部浅埋区间隧道在国内首次采用自然通风模式,本文对其在火灾工况下自然排烟模式的数值模拟分析作了详细介绍,为自然排烟方式在地铁区间隧道的应用,以及通风竖井的布置和区间隧道结构形式的选择提供了科学的依据。

基于地层损失概念的盾构穿越运营隧道有限元分析

通过对现有盾构掘进数值模拟方法的分析,提出了基于地层损失概念的有限元模拟方法,通过与理论和位移预测经验公式的对比,验证了其适用性,最后用于盾构穿越的分析当中,得出了若干运营隧道的变形规律,并与实际工程所显示的规律进行了对比。

新建铁路隧道下穿既有铁路施工引起的地表沉降控制标准研究

新建铁路隧道下穿既有铁路施工时引起地表沉降,这时对既有铁路运营安全的影响主要受控于轨道的前后高低差。采用ANSYS二维有限元方法,对新建铁路隧道下穿既有铁路工程建立数学模型,模拟计算不同最大等效应力、地质条件、隧道埋深、隧道结构形式等96种工况下的地表沉降量。并利用Peck公式回归分析得到96种工况下的沉降槽宽度系数。对模拟结果和回归结果进行数据分析,推导出沉降槽宽度系数与隧道埋深的关系式,以及地表最大沉降量与地层弹性模量、最大等效应力、隧道埋深的关系式。在此基础上,根据地表沉降曲线的正态分布规律、沉降槽宽度系数的数学意义和轨道的前后高低差管理值,推导得到新建铁路隧道下穿各等级既有铁路时的地表沉降控制标准。

高地温隧洞喷射混凝土粘结强度及其有限元分析

针对在高地温隧洞中喷射混凝土和岩壁间粘结强度的问题,采用模拟现场试验的方法,对不同温度的岩板喷射混凝土,在恒定的温度下养护28 d龄期,通过钻芯拉拔试验测得喷射混凝土与岩板的粘结强度。再对混凝土岩板进行模拟隧洞过水试验,过水完成后再次测定混凝土与岩板的粘结强度,最后利用大型有限元软件ANSYS对混凝土岩板温度场进行模拟,得出相应的应力分布与试验结果进行对比。结果表明:过水前,喷射混凝土与岩板间的粘结强度随着温度升高而降低;过水后,随着温度逐渐升高,喷射混凝土与岩板的粘结强度降低幅度逐渐增大。

三管盾构隧道下穿铁路引起的地表位移及其控制技术

采用三维数值模拟方法,结合上海轨道交通9号线R413标段,进行三管并行盾构隧道近接下穿南新环铁路引起的地表位移及其控制技术研究。数值分析中,利用温度升降产生的膨胀和收缩效应模拟注浆压力和压力的消散,使得分析过程在力学效应上更接近盾构施工的工作状态。引入轨道高低偏差值来控制地表位移。研究结果表明:地层加固前,各隧道施工时地表的横向位移有明显的叠加效应,距离越近,效应越明显,且最大位移值已超过限值;当采用分块注浆加固地基并配合旋喷桩施工的地层位移控制技术后,地表位移得到有效的控制,现场沉降实测结果验证了控制技术的有效性,确保盾构隧道安全下穿铁路和列车的安全运营。

隧道开挖引起地下管线变形的数值分析及其应用

利用FLAC3D有限差分程序,针对隧道开挖过程中不同材质、不同埋深的地下管线在不同地层损失率情况下的变形进行了三维模拟。分析了土体与管线垂直位移特性,探讨了地表与管线沉降槽曲线相互关系特性,得出了管线沉降分布拟合公式,并结合工程实例阐述其应用。

南京市玄武湖水下交通隧道环境地质评价

玄武湖地下交通隧道既在城市,又在水下,环境地质条件极为复杂,是一种脆弱环境下的典型的地质工程。本文对玄武湖地下交通隧道的环境地质条件特别是水文地质条件进行了评价,预测了可能出现的如水污染、地面沉降、地面塌陷、巷道突水等环境地质问题,并提出了相应的防治对策。

宜万铁路隧底岩溶探查物探技术应用研究

研究目的:结合宜万铁路工程勘查实例,介绍综合物探技术在探查隧底岩溶问题中的应用;研究在隧道封闭式结构环境中,人工场源在隧底不同结构形式下所表现出来的有效信号与干扰信号的波场特征;并针对隧道特殊环境,探讨如何从数据采集及处理两方面提高物探异常信噪比,从而提高勘探效果。研究结论:通过研究得出3个方面的结论:地震波与电磁波法在解决隧底岩溶问题中具有优势互补性,是最有效的探测组合;单点反射波法震源系统的效能是该方法应用效果的决定因素;在电磁干扰严重的隧道环境中通过合适的数据处理,地质雷达法对规模较大的岩溶洞穴仍有较高的分辨率。

小净距浅埋暗挖隧道下穿密集房屋安全性分析

研究目的:受城市复杂环境的影响,城市隧道的修建有时不可避免地要下穿房屋。为了达到减少房屋拆迁的目的,本文通过城市小净距软岩浅埋暗挖隧道的数值模拟,研究隧道下穿密集房屋施工过程中不同的施工方案所引起地表沉降量及洞顶建筑物沉降规律,进一步分析洞顶建筑物的安全性。研究结论:(1)隧道施工引起地表沉降的程度主要取决于地质条件、隧道埋深、开挖跨度及施工方法等因素,其中施工方法的影响最为明显;(2)根据数值模拟计算及地表建筑物的实测结果,小净距浅埋暗挖隧道下穿房屋采用CD法施工+超前小导管注浆加固岩体,可以有效地控制地表沉降,保护地表建筑物的安全;(3)本研究成果主要应用在城市隧道工程领域,对今后类似工程的设计、施工具有借鉴意义。

地铁盾构隧道下穿城际铁路地基加固方案安全性分析

苏州某地铁盾构隧道下穿沪宁城际铁路施工时,原有铁路地基加固方案产生的沉降量不能满足高速铁路的要求,因此,结合原加固措施,采用板+桩组合结构的形式对地基进行加固。对此方案,采用二维有限元法分析不同应力释放率下盾构施工引起的地表沉降规律。当应力释放率为30%时,盾构下穿处板+桩组合结构的沉降量为3.9mm,满足高速铁路无砟轨道对工后沉降的要求,但此时板+桩组合结构中的加固板将与其下方土体脱离。采用三维有限元方法,对高速铁路轨道结构进行静、动应力响应分析。结果表明:当加固板与其下部土体脱离时,在自重应力作用下,钢轨轨面的最大变形为0.582mm,满足轨道不平顺的要求;在最大列车动荷载作用下,轨道板和加固板的最大拉应力分别为0.93和1.02MPa,均小于规范中所要求的疲劳强度修正值。由此可知,在盾构隧道下穿施工时,城际铁路地基采用板+桩组合结构形式的加固方案,是能够保证运营安全的。

砂卵石地层浅埋隧道下穿施工时建筑物沉降控制

控制地面建筑物沉降,尤其是不均匀沉降是浅埋隧道下穿建筑物施工的重点和难点。针对砂卵石地层自稳能力差、施工时易出现局部坍塌的特点,通过试验段施工,文章提出了砂卵石地层浅埋隧道下穿施工时建筑物沉降控制标准、合理的地层加固方案和开挖施工方法。监测结果表明建筑物沉降得到了有效控制,保证了建筑物的安全。

建筑物地下室底板下软弱土层中浅埋暗挖隧道施工技术

为实现深圳地铁1,3号线老街站通过2站间换乘体的平行换乘,对1号线既有运营老街站实施站台倒边改扩建。分析工程施工条件,就浅埋暗挖隧道施工关键技术及环境影响情况进行论述,用数值模拟分析桩基托换工作隧道的开挖及揭示桩基的施工过程对上部建筑物的影响,并对方案形成及实施过程中的重要环节予以总结讨论。所采用施工技术合理可行,有限元模拟分析最终规避了工程风险。

地质雷达探测偏压隧道围岩松动圈的研究与应用

基于地质雷达测试原理,论证地质雷达用于围岩松动圈探测的可行性。采用LTD-2100地质雷达对云南富邦偏压隧道进行实测,得出如下结论:与常规隧道松动圈相比,地质顺层偏压隧道围岩松动圈厚度偏大;偏压荷载较大一侧的松动范围大于另一侧;最大松动范围出现在拱顶或拱肩位置。基于此,提出针对地质顺层偏压隧道衬砌设计方案及事故处理措施,同时结合现场实际探讨地质雷达测试围岩松动圈的可行操作方法。研究结果验证了地质雷达探测围岩松动圈的可行性,同时为隧道的开挖、支护、施工提供支持与借鉴。

工程施工中地下管线的损坏原因及控制措施

分析了工程中造成地下管线损坏的原因,对施工中地下管线的保护措施做了论述,并着重提出综合管沟的使用对上述问题的解决具有经济和使用上的合理性,以及建设城市地下管线管理信息系统的意义。

水下灌浆隧道围岩应力与位移分析

目前对隧道围岩的应力与位移分析，其前提都是以围岩为均质材料，而灌浆隧道的围岩是由两层不同力学性能材料构成的夏合结构，其应力与位移特点不同于均质围岩。基于岩体的弹脆塑性模型及非关联流动法则，考虑地下水压力的作用，对灌浆隧道围岩的应力与位移进行理论分析，获得了围岩位移曲线。

浅埋偏压隧道开挖岩体移动分析

在公路隧道修建中,隧道浅埋偏压的情况比较常见,且其围岩多为软弱围岩,地应力分布不均匀,稳定性差,这就使浅埋偏压隧道开挖引起的地表位移的预测变得困难。结合实际情况推导了浅埋偏压隧道的随机介质理论公式,然后根据工程实例确定参数,并运用Matlab编制计算程序求得隧道开挖引起的地表的竖直沉降和水平位移,画出变形曲线,为隧道稳定性和施工方法的研究提供依据。

新建兰渝铁路桃树坪隧道下穿公路设计

以新建兰渝铁路桃树坪隧道下穿公路工程为例,在保证隧道下穿工程安全施工和保持既有公路工程稳定的前提下,提出该隧道工程的设计方案和应注意的问题。通过对地表沉降的计算分析,说明本设计方案安全可行。

盾构隧道旁穿既有建筑物的地表沉降数值分析

为分析某区间盾构隧道施工对临近既有6层住宅楼地表沉降的影响,采用FLAC3D进行了三维数值模拟。计算结果表明:盾构隧道近距离旁穿既有6层住宅楼时,隧道轴线上方地表计算最大沉降值为5.9 mm,住宅楼基础的计算最大沉降值为3.2 mm,基础最大计算差异沉降为2 mm。在盾构机正常工作,并确保满足土压平衡、管片拼装正常与及时壁后注浆等措施的情形下,盾构施工该区间隧道能满足沉降控制标准的要求。

浅埋偏压隧道地表沉降规律及其预测方法

隧道地表沉降是围岩稳定性判断的重要依据,也是隧道施工监控量测的重要环节。浅埋偏压隧道地表沉降规律相对于非偏压隧道更为复杂,也更容易诱发安全事故,因此有必要进行深入研究。首先,文章基于最大主应力偏转理论,对偏压隧道偏压程度进行量化分析,提出了隧道偏压系数的概念及其计算方法。其次,建立等效分析计算模型,将浅埋偏压隧道地表沉降视为偏压地形和偏压荷载共同作用的叠加,并给出了分析计算方法和步骤。最后,通过现场实测资料进一步对浅埋偏压隧道地表沉降规律进行分析,并对预测结果进行验证。结果表明:偏压系数与地表偏压角、隧道埋深和地层侧压力系数有关;地表沉降曲线在偏压作用下会发生扭曲,最大沉降区域和影响范围都向深埋侧偏移;当偏压程度较大时,偏压作用易导致深埋侧地表出现开裂,浅埋侧地表出现错台。

深圳地铁4号线二期工程某段燃气管线保护技术

城市中的各种地下管线,尤其是燃气管线,极大地影响着地铁隧道的施工安全和施工工期。以深圳地铁4号线二期工程上民区间浅埋暗挖隧道施工为例,介绍暗挖施工所采取的管线保护措施,重点阐述超前大管棚、袖阀管注浆和降土法3种技术方法的应用细节。通过这些技术方法的应用,有效地控制了管线的沉降,保证了管线的安全和施工的顺利进行。