武汉三阳路公铁合建长江隧道总体设计关键技术研究

武汉三阳路长江隧道是世界上首座城市道路与地铁合建的盾构隧道,具有超大直径、高水压、小间距、地质条件复杂、建设条件困难等特点,总体设计难度大。文章针对三阳路长江隧道公铁合建的工程实践,结合其工程建设环境条件、隧道施工安全与风险、两种不同交通方式本身的技术要求及在运营防灾救援方面的相互影响等因素,对隧道平面、纵断面、横断面、疏散救援等部分关键技术进行了分析研究,确定了合理的工程总体设计方案,可为类似工程提供参考。

苏通GIL综合管廊长江隧道工程设计

淮南-南京-上海1000 kV交流特高压苏通GIL综合管廊工程是世界上首次将特高压输电工程和隧道管廊结合的重大创新工程。工程具有大直径、长距离掘进、高水压、地质及河势复杂等特点。本文对工程总体设计成果,如平纵断面、横断面布置、隧道结构及特殊地段设计等关键技术问题进行了分析,其设计标准、工作思路、创新理念、建设经验等可为类似工程提供参考。

基于壳-弹簧模型大断面盾构隧道管片衬砌设计参数灵敏度及取值研究

随着盾构隧道直径及幅宽的加大,综合考虑衬砌接头的传力及分布特性,传统的二维计算(梁-弹簧)模型已不足以更为全面地反映衬砌结构的空间力学特征。以ANSYS为平台,基于内置APDL和UIDL语言编制的"盾构管片衬砌三维分析程序"(3D Segment Lining Analysis Program of Shield Tunnel-SLAP 3D),建立壳-弹簧模型,对比分析地层参数(包括侧压力系数、地基抗力系数)、接头刚度参数(包括接头抗弯刚度、轴向抗拉压刚度、切向剪切刚度)对衬砌内力的影响,给出相关参数的取值原则。研究表明:进行衬砌内力计算时,接头抗弯刚度的取值宜通过工程类比或试验确定,在无法准确确定时可偏安全的取较大值;接头抗压、抗剪刚度在结构计算中可偏于安全的取大值。

苏通GIL综合管廊环间接头螺栓选型研究

针对盾构隧道环间接头的选型问题进行研究,基于苏通GIL综合管廊工程,首先建立三维有限元动力分析模型,明确环间内力的分布特征,进而以此为依托设计了接头螺栓选型试验,采用足尺试验的方式对环间接头的破坏形式及承载极限进行研究,最终给出适用于本工程的螺栓型号。本文所得结论:纵向荷载激励下,隧道环间存在环间轴力,水平弯矩My及竖向弯矩Mz;且环间轴力远大于环间弯矩,说明隧道在纵向荷载激励下以纵向受拉为主。接头的破坏始于管片开裂,此时螺栓极限应力为672.2 MPa,超过8.8级机械强度螺栓屈服强度(640 MPa),小于10.9级机械强度螺栓屈服强度(900 MPa)。因此,本工程中有必要采用10.9级机械强度的M40螺栓。

大直径泥水盾构穿越江堤的地表变形分析和控制研究

依托苏通GIL综合管廊工程,对大直径泥水盾构穿越江堤过程中的地表沉降实测数据进行分析,并采用数值模拟方法,建立了盾构隧道穿越江堤的数值模型。将模型计算结果与实测数据结果进行对比,验证数值模型的准确性。实测数据及数值模拟结果表明在盾构刀盘到达前,江堤地表会有轻微的隆起变形,而后随着盾构的推进,呈现下沉的趋势。影响因素分析结果表明注浆压力对江堤在盾构穿越后的变形影响显著,压力越高,堤顶最终的沉降值越小;而开挖面支护压力主要影响开挖面前方的地表变形,对堤顶最终的沉降值影响较小。