小半径曲线盾构隧道掘进施工地表变形计算

小半径曲线盾构隧道施工地表变形规律复杂,其变形预测尚无相应的解析计算方法。基于Mindlin解,推导小半径曲线盾构开挖面不均匀附加推力、盾壳不均匀摩擦力、线路两侧盾尾间隙差异所引起的地表变形计算公式,结合工程实例进行验证,并探讨不平衡力差异系数及曲线半径对地表变形的影响规律。研究表明:开挖面附加推力引起的纵向地表变形沿原点呈反对称分布,盾壳摩擦力引起的纵向地表变形沿盾壳中央呈反对称分布,盾尾注浆压力引起的纵向地表隆起在管片脱出盾壳处形成峰值,向两侧呈对称分布且逐渐减小;总地表竖向变形在刀盘前方5m至后方20m呈现急速沉降,在刀盘前方8~25m范围呈现轻微隆起,在刀盘后方30m以后变形基本平稳。曲线盾构施工横向地表变形沿隧道轴线呈现非对称性,横向地表沉降槽偏移量随线路两侧开挖面附加推力及盾壳摩擦力差异的增大而增大;地层损失及地表沉降随盾构曲线半径的减小而逐渐增大。

平转桥梁施工阶段主梁应力与转体过程动力特性

某T型刚构桥采用支架法分段现浇,并在落架后进行平面转体,此种施工方法桥梁直接由支架支撑状态转为最大悬臂状态,靠近悬臂中墩位置处的梁体应力会在短时间内急剧增大,且在转体过程中梁体振动会加剧梁内应力,对桥梁施工安全造成不利影响。因此,在中墩两侧主梁断面安装应变计,对转体前主要测点各施工阶段的应变与应力进行记录和分析,在悬臂端部布置振动传感器,对转体过程进行模态分析与振动监测,从而对桥梁施工安全做出判断。结果表明:0#块浇筑之后,顶、底板测点应力值均增大,0#块浇筑后直至2#块预应力钢筋张拉完成,顶板应力在整体上呈下降趋势,拆架过程中顶板测点应力持续增大;0#块浇筑后直至拆架完成,底板应力在整体上呈减小趋势;第1阶模态为主梁对称弯曲,第2阶与第3阶模态均为主梁反对称弯曲。转体过程中振动对梁体产生的不利影响有限,不会对梁体安全造成威胁。