铁路隧道下穿施工引起既有铁路线路变形规律研究

近年来,随着我国铁路交通的大规模建设,新建铁路以隧道的方式下穿既有铁路越来越多的出现且在大量的工程当中且影响越来越严重。结合京石高铁下穿既有石德铁路工程,对下穿隧道暗挖段进行了数值模拟计算,分析研究了隧道下穿施工时对既有铁路路基沉降、轨道沉降、轨道水平偏差及轨向偏差的变形规律,得出了隧道下穿施工对既有铁路线路的影响,对工程的设计和施工具有一定的指导意义。     

中砂层盾构穿越路基的沉降变形影响因素分析

路基变形是关乎运营铁路安全的重要指标，同时也是运营事故的潜在诱发因素。盾构隧道下穿既有铁路是造成其路基变形的重要原因之一，因此基于工程地质详勘确定了不同工况的地基强度参数，开展路基沉降变形数值计算分析。研究结果表明：地基采用不同加固方式处理后的铁路路基，其地基加固强度与路基顶的沉降变形值呈负相关性；地层损失对于路基沉降变形有较大影响，且在一定范围内路基沉降变形随着地层损失率的增加而逐步增大，地表沉降槽宽度系数与地层损失密切相关；采用MJS工法加固盾构隧道周围土体能够减小盾构穿越路基的沉降。本研究结论可为有效解决盾构穿越路基的沉降变形问题提供借鉴参考。     

铁路隧道下穿施工引起高速公路路基沉降规律研究

铁路隧道下穿既有高速公路引起路基路面沉降,威胁交通安全。通过建立隧道 地基 路基相互作用计算模型,在路面荷载作用下,采用数值计算方法分析计算了隧道下穿深度、地层模量、泊松比及强度参数等因素与路基沉降变形规律之间的关系。计算结果表明,隧道下穿深度不仅影响路基沉降变形的大小,而且影响沉降槽的形状,而土层性质主要对路基沉降变形影响较大,对沉降槽形状影响相对较小。计算结果较好地反映了不同因素对路基沉降变形的影响,对类似工程的设计和施工具有参考意义。     

桩网结构路基土拱效应离散元研究

建立桩网结构路基的离散元模型,从散粒体和微观角度研究了桩网结构路基中的土拱效应。结果表明：土拱效应随着桩间土的沉降而发展变化,桩间土发生较大的沉降后土拱效应才能达到极限状态。桩顶平面上方1.67倍桩净间距范围内土体的密实度受土拱效应的影响,土体孔隙率的变化与土拱效应发展保持一致。土拱效应发展过程中土体的竖向位移远大于水平向位移,桩顶上方竖向位移小于桩间土上方竖向位移,等沉面的高度位于2.7倍的桩净间距处。土体中竖向应力的影响范围与密实度的影响范围相同,土拱高度为该影响范围的上限,在该范围内土压力系数随土拱     

关于隧道抗减震模型试验围岩相似材料的研究

模型试验是对隧道工程在地震动荷载作用下破坏机理进行研究的重要手段,而围岩相似材料是隧道模型试验的结果是否准确、符合实际的关键之一.隧道抗减震模型试验围岩相似材料研究的主要内容有:相似比的确定、配制适宜的相似材料和模拟结果及其评价等几个问题.试验结果表明,隧道抗减震的重点在洞口段,应根据不同的情况采取相应的抗减震工程措施.     

穿越南水北调干渠热力隧道设计研究

随着城市和工程建设的迅速发展,新建隧道下穿既有建筑或构筑物也大量出现。浅埋、松散砂土地层隧道施工中,随着地层应力状态的改变和调整,引起地层和地表在一定范围内的不均匀沉降变形,它对既有建筑物或构筑物的功能及安全使用则可能产生较大影响。介绍石家庄市热力隧道下穿南水北调中线干渠建设中的主要相互影响因素、设计中重点研究的问题,分析了位置关系、隧道施工变形、隧道防洪与防渗等设计处理措施,供类似工程应用参考。     

城际铁路大直径土压平衡盾构掘进地层位移控制措施研究

长株潭城际铁路湘江隧道采用大直径土压平衡盾构掘进,刀盘直径9.34m。盾构施工不可避免对地层产生扰动,当扰动引起的地表沉降较大时,将危及地面建(构)筑物的安全。本文针对湘江隧道盾构下穿岳北社区段,通过盾构掘进前期引起较大地表沉降的分析,对施工工艺进行调整,采用注浆工艺对地层进行预加固,采用全土压平衡模式,优化掘进参数,加强渣土管理,调整同步注浆等措施,将地层位移进行了有效控制,确保盾构安全和建筑物的安全。     

深埋盾构隧道在岩层中穿越桥梁时隔离桩适用性研究

隔离桩由于能够隔断隧道施工引起的地层变形而减小隧道施工对桥梁的影响,所以在工程实践中得到了广泛应用,但是对于这种措施的适用性却鲜有研究。以南京地铁6号线下穿高铁桥梁为背景,研究深埋盾构隧道全断面穿越岩层时隔离桩的隔离效果和适用性。通过数值计算和实测数据的分析表明：在上述条件下隔离桩的隔离效果并不明显,而且隔离桩的应用反而对桥梁结构造成不利影响。     

新建小净距变电所隧道对正洞既有隧道的影响

新建与既有隧道小净距且平行的变电所隧道,研究此变电所隧道台阶法开挖过程中既有正洞隧道的位移、二衬内力变化及周边围岩塑性区的变化.通过大型通用有限元软件ANSYS模拟既有隧道,模拟变电所隧道的整个开挖过程,并进行分析.数值分析结果表明:变电所隧道的开挖将改变正洞隧道周边围岩压力,导致二衬位移增减,拱顶及仰拱发生位移较大,二衬结构的内力增大,各内力最大值均分布在左拱脚,故应对二衬拱顶、仰拱及左拱脚重点监控;整个开挖过程正洞周围未产生塑性屈服区域;值得注意的是,变电所隧道上台阶的开挖对正洞二衬位移及内力的影响明显大于下台阶的开挖,因此上台阶开挖过程应重点监控二衬各力学指标变化情况,必要时应采用改变施工参数、施工方法、加固既有隧道周围土体等施工措施.     

大断面连拱隧道暗挖工法数值模拟研究

浅埋双连拱隧道开挖分部及支护措施繁多,围岩与结构相互作用关系复杂,地表沉降及围岩变形特性与经典沉降槽理论相差较大,工法选择以经验判断为主。针对上述问题,以石家庄六线隧道下穿既有石太直通线双连拱隧道为工程背景,运用有限元分析软件,建立平面应变数值仿真模型,分析三种工法条件下围岩应力、塑性区发展、支护结构内力及地表沉降的特征及规律,为以后类似的工程设计及施工提供借鉴、参考。     

暗挖隧道对近接电缆隧道影响的数值计算研究

针对地铁暗挖隧道施工对电缆隧道衬砌结构造成的裂损病害问题,运用有限差分软件模拟暗挖隧道正交下穿电缆隧道不同工况,提取并拟合电缆隧道的沉降值作为位移载荷,用ABAQUS有限元软件建立荷载-结构模型,将位移荷载加载到采用内聚力模型本构的衬砌结构上来模拟裂缝萌生与发展。得到结果如下：暗挖隧道正交下穿电缆隧道工况下,电缆隧道二次衬砌底板主要受到拉应力的影响最大,电缆隧道衬砌底板裂缝起裂、扩展时产生的最大应力与隧道之间的垂直距离(净距)、电缆隧道的断面尺寸有关;暗挖隧道正交下穿电缆隧道工况下,对电缆隧道产生的裂缝几何特征进行了分析,裂缝的宽度、长度、深度同电缆隧道断面尺寸、净距成线性关系。     

石家庄六线隧道模型试验相似材料研究

满足相似关系的模型材料是模型试验成功的关键。在调研相似材料研究现状的基础上,依托石家庄六线隧道模型试验项目,应用量纲分析法推导出了相关参数的相似判据。根据相似原则,以粘聚力和摩擦角为主要相似判据,选用重晶石粉、石英砂和凡士林的混合物为模型材料,通过正交设计法研制出了地层相似材料。以抗压强度为相似判据,选用石膏材料为模型材料,研制出了灌注桩和锚索注浆体相似材料。     

盾构重叠隧道施工力学行为分析

我国地铁建设的快速发展,就涉及地铁建设中上下重叠隧道的相关问题进行研究。利用三维有限元方法并结合广州某重叠盾构施工的地铁工程实例分析了下洞（左线）隧道受上洞（右线）开挖产生的影响范围、上洞盾构在不同推进力下对下洞位移、应力和应变产生的影响和下洞局部范围在有临时支护条件下随上洞开挖产生位移和内力变化。分析表明：下洞隧道结构受上洞盾构施工的影响表示形式为上洞盾构前方的下洞结构存在向下桡曲,而在后方则向上隆起,直至趋于一个定值,其中下洞盾构机的盾尾需在上洞盾构机盾头前方的50 m;上洞隧道在推进过程中,推进力是     

地铁车站下穿既有线安全施工技术

北京地铁九号线军事博物馆站下穿一号线区间隧道,在下穿施工过程中,必须保证既有线路的正常运营。为此,先进行超前支护,再采用多分部的CRD法施工,大刚度和强度初支进行支护,并采用三维数值方法分析了车站隧道下穿施工对既有线的影响,施工过程中的多项现场监测结果表明,既有结构的沉降和新建隧道结构受力都控制在安全范围之内,保证了既有隧道的正常和新建隧道安全。     

微型隧道管片力学性能试验台设计与研究

为满足微型隧道管片力学性能试验需要,设计制造了集载荷施加与数据采集功能于一体的微型隧道管片力学性能试验台。根据管片实际埋深及自身重力影响,可选择卧式或立式试验,兼容不同尺寸管片。设计了载荷模拟方案,利用环箍加载油缸实现水压模拟,利用水平及垂直加载油缸实现土压和地层抗力模拟。分析了试验台液压系统功能要求与工作原理,并进行详细计算与元件选型。设计了试验台数据采集系统,可采集应变、位移、环箍力、集中力等数据。实践证明应用效果良好。     

我国对外承包工程规模预测及发展对策研究

通过顶管法室内模型试验,研究了玻璃钢夹砂管与回填中砂之间的摩擦系数。分析了埋深、管径和压实度对管土摩擦系数的影响。试验结果表明：(1)松砂条件下,管身摩阻力随顶进位移的增大呈线性增长,当顶进位移增大到2~3时,管身摩阻力达到峰值,最后趋于稳定;随着埋深的增大,摩擦系数逐渐增大,但增量逐渐变小,其值在0.26~0.28之间。(2)管径的变化基本上不会对玻璃钢管道与砂土之间的摩擦系数产生影响。在管径不变的情况下,随着埋深的增加,管身摩阻力也随之增加。(3)随着压实度的增大,摩擦系数也随之增大,压实度从75%增至95%时,摩擦系数从0.26增至0.32,说明压实度的变化对玻璃钢管道与砂土之间的摩擦系数的影响很大。     

河北省红色旅游外宣翻译的生态翻译学阐释——以西柏坡旅游圣地外宣翻译为例

鉴于哈尔滨—齐齐哈尔（哈齐）客专路基工后沉降不大于15 mm的要求,开展了路基现场试验。对路基中的温度、沉降变形、路基冻胀变形及路基本体的含水量变化情况进行监测。结果表明：线路所处地区, 11月中旬开始冻结,来年1月下旬地表附近地温过程线开始上抬;冻结层直到4月中旬才全部处于正温,最大冻深约为2.4 m。经过现场监测,处于深季节冻土区的高铁路基在经历冻融循环后的沉降变形为20 mm左右,很难满足设计要求。路基表面的最大冻胀量发生在地表温度处于-1～-2 ℃之间,在此地温值下,路基冻结层范围内易发生水分积聚     

南水北调工程下穿高速公路暗涵施工控制技术

南水北调是国家重点工程,下穿既有结构物的大型暗涵是南水北调工程中一种比较典型的结构形式。下穿段浅埋暗挖施工过程中洞内安全和地面环境问题突出;对于大型钢筋混凝土结构而言,施工中防温裂技术难度大,影响因素错综复杂,一旦控制不当,容易造成结构裂缝超限,严重影响暗涵结构的耐久性和使用功能。论文以南水北调中线古运河枢纽工程下穿石太高速公路段为背景,对既有高速公路路面沉降和箱涵结构混凝土限裂温控标准进行了分析研究。研究认为,施工过程中既有路面沉降应控制在 100 mm以内、结构混凝土内部温降应控制在54.4 ℃以下,     

后云台山隧道下穿楼房近接施工控制爆破技术

连云港东疏港高速公路控制性工程后云台山隧道，进口段处于密集建筑群地段，其中有1栋5层居民楼位于其上方，设计要求施工通过此地段时，爆破振动的速度要控制在2 cm/s以下，给隧道施工提出了极大的挑战。通过对下穿楼房的后云台山隧道采用控制爆破技术，并进行爆破试验及监测，优化爆破参数，最终确保了新建隧道的施工进度和既有建筑结构的安全。     

基于离散元法的隧道开挖过程动力学分析

基于离散元软件PFC3D建立了土壤盾构离散元三维模型,研究隧道埋深以及振动激励对推进力和扭矩的影响。对土壤模型施加初始应力以模拟隧道埋深,同时对刀盘的推进方向和旋转方向分别施加主动余弦激振,分析了掘进过程中刀盘在振动激励下的运动方程和受力机理,记录了掘进过程中刀盘推进力及扭矩。结果表明:随隧道埋深增加,刀盘所需推进力以及扭矩会相应增加,其中700 m埋深与300 m埋深相比,推进力相比增加了22.7%,扭矩增加了12.6%;隧道埋深一定的情况下,对刀盘的推进方向和旋转方向分别施加振动后,刀盘的推进力和扭矩与匀速掘削相比均有所减少,其中对旋转方向施加频率为15 Hz振幅为6.36e-3 rad的振动后,推进力减小了2.08%,扭矩减小了1.2%;对推进方向施加频率为15 Hz振幅为0.318 mm的振动后,推进力减小了1.67%,扭矩减小了3.28%;而且改变振幅后,刀盘受力呈现一定的变化规律,随着推进方向振幅的增加,扭矩呈明显的减小趋势;随着旋转方向的振幅增加,推进力呈减小趋势。隧道的埋深对开挖的推进力和扭矩影响比较大,而对刀盘施加振动可以在一定程度上减小推进力和扭矩。