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城市地下空间需求预测及其分布体系建立

长安大学学报（自然科学版） 2012年第5期32卷 58-64页

作者：苟长飞叶飞张金龙长安大学公路学院陕西西安710064

地下空间需求量是制定城市地下空间开发战略目标和规划布局的重要基础。分析了城市地下空间需求量预测的作用与意义,总结了现有的3种城市地下空间需求量预测的方法,即分指标预测法、分系统预测法和分区位预测法,并分析了3种预测方法各... 详细信息

地下空间需求量是制定城市地下空间开发战略目标和规划布局的重要基础。分析了城市地下空间需求量预测的作用与意义,总结了现有的3种城市地下空间需求量预测的方法,即分指标预测法、分系统预测法和分区位预测法,并分析了3种预测方法各自的优点与不足;提出了将分指标、分系统与分区位相结合并考虑需求时效性的综合预测法,阐述了综合预测法的总体思路,并分析了其优点。在综合预测法的基础上,提出了建立城市地下空间需求分布体系,建立了该体系的三维结构模型,讨论了该体系的建立方法。结果表明,将综合预测法所得到的预测结果导入地下空间需求分布模型,能使该模型具体化。

关键词：结构工程地下空间地下空间需求量地下空间需求分布体系综合预测法

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明挖隧道地下连续墙质量分级及结构损伤处治

地下空间与工程学报 2017年第2期13卷 478-485页

作者：苟长飞温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司浙江温州325000

地下连续墙施工质量问题关系到地下车站主体结构施工期间的安全性和运营期间的耐久性。在分析地下连续墙质量缺陷产生原因的基础上,提出根据墙体完整性、抗渗性及混凝土强度是否满足设计要求,将地下连续墙划分为4个质量等级,针对不同的... 详细信息

地下连续墙施工质量问题关系到地下车站主体结构施工期间的安全性和运营期间的耐久性。在分析地下连续墙质量缺陷产生原因的基础上,提出根据墙体完整性、抗渗性及混凝土强度是否满足设计要求,将地下连续墙划分为4个质量等级,针对不同的质量等级采取相应的处治措施;分析了墙体存在结构损伤的处理措施,并依托温州市域铁路明挖隧道基坑工程实例进行了验证。研究结果表明:质量等级为I级和II级的地下连续墙可不做修补处理,质量等级为III级或IV级的地下连续墙,需要进行修补处理;可通过增加地下连续墙槽段、钻孔灌注桩、高压喷射注浆等方法对地下连续墙结构损伤进行修复。

关键词：明挖隧道地下连续墙质量分级结构损伤处治

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盾构隧道同步注浆充填压力环向分布模型

岩土工程学报 2013年第3期35卷 590-598页

作者：苟长飞叶飞张金龙刘燕鹏长安大学公路学院陕西西安710064

为明确同步注浆充填压力的大小及分布,利用流体力学理论对充填过程进行了理论分析。考虑到盾构推进速度较慢及浆液沿环向充填到最远距离所需的时间很短,假设同步注浆过程中,浆液仅沿环向充填盾尾间隙,即形成三维环形薄饼。分别在浆液为... 详细信息

为明确同步注浆充填压力的大小及分布,利用流体力学理论对充填过程进行了理论分析。考虑到盾构推进速度较慢及浆液沿环向充填到最远距离所需的时间很短,假设同步注浆过程中,浆液仅沿环向充填盾尾间隙,即形成三维环形薄饼。分别在浆液为宾汉姆流体和牛顿流体条件下,推导了浆液充填压力沿盾尾间隙环向分布模型;并讨论了该模型的适用范围及主要参数的确定方法。用实际工程监测数据验证了该模型,并分析了浆液充填压力的分布规律及影响因素。分析结果表明:浆液充填压力环向分布模型的计算值与施工现场监测值吻合较好;浆液充填压力沿环向的变化主要由浆液自重的加压或减压作用、浆液剪切应力的减压作用两方面因素引起;浆液充填压力的宾汉姆流体计算值略小于牛顿流体计算值。

关键词：盾构隧道同步注浆盾尾间隙充填压力

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盾构隧道壁后注浆浆液扩散机理研究

盾构隧道壁后注浆浆液扩散机理研究

作者：苟长飞长安大学

学位级别：硕士

壁后注浆作为盾构工法的关键工序，施工不当时容易引起地表沉隆超限、管片破裂、螺栓剪断等工程问题，因此长期以来受到众多学者关注。但以往的研究内容很少涉及浆液扩散机理，多以数值模拟、现场实测及模型试验方法研究浆液性能及注浆... 详细信息

壁后注浆作为盾构工法的关键工序，施工不当时容易引起地表沉隆超限、管片破裂、螺栓剪断等工程问题，因此长期以来受到众多学者关注。但以往的研究内容很少涉及浆液扩散机理，多以数值模拟、现场实测及模型试验方法研究浆液性能及注浆效果。结合盾构工法特性，本文将浆液扩散过程归结为充填、渗透、压密和劈裂扩散4种类型，分别对各类型扩散机理展开理论研究：建立了单液浆同步注浆时的环形和扇形充填扩散模型，分别推导了牛顿流体和宾汉姆流体单液浆在2种模型下的充填压力分布计算公式，通过一工程实例对计算公式进行了验证，对比分析了2种模型计算公式的联系和区别。结果表明，环形和扇形充填扩散模型均可反映浆液压力的衰减规律。建立了双液浆通过管片注浆孔即时注浆时和采用盾尾注浆同步注浆时充填扩散模型，推导了2种模型下浆液充填压力分布计算公式，通过工程实例对计算公式进行了验证分析。结果表明，双液浆从盾尾注浆孔同步注浆时，浆液压力分布规律与单液浆相似，不同之处是双液浆可忽略浆液自重影响。建立了考虑浆液粘度时变特性的球面和柱面渗透扩散模型，推导了2种模型下注浆扩散范围及浆液对管片产生的压力计算式，并通过工程实例分析了相关参数对注浆效果的影响。结果表明，2种渗透扩散模型适应于砂性土中盾构施工时单液浆注浆计算。建立了浆液呈半球形压密周围土体及浆液呈柱形压密周围土体2种情况的理论模型，并结合工程实例进行了分析。采用镜像法导出了同步注浆引起地表变形的计算式，从控制地层变形和管片结构受力角度，提出了壁后注浆临界注浆压力计算方法。最后，对存在的问题和壁后注浆研究方向进行了简要讨论。

关键词：盾构隧道壁后注浆扩散机理充填渗透压密注浆压力

盾构隧道粘度时变性浆液壁后注浆渗透扩散模型

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中国公路学报 2013年第1期26卷 127-134页

作者：叶飞苟长飞陈治刘燕鹏张金龙长安大学陕西省公路桥梁与隧道重点实验室陕西西安710064

在假定注浆浆液为粘度时变性流体,并在盾尾间隙影响厚度范围内均匀柱面扩散的前提下,应用达西定律对盾构壁后注浆渗透范围及浆液对管片造成的压力进行了理论推导,得到了浆液扩散半径及对管片产生压力的计算式。通过具体实例,对比分析了... 详细信息

在假定注浆浆液为粘度时变性流体,并在盾尾间隙影响厚度范围内均匀柱面扩散的前提下,应用达西定律对盾构壁后注浆渗透范围及浆液对管片造成的压力进行了理论推导,得到了浆液扩散半径及对管片产生压力的计算式。通过具体实例,对比分析了是否考虑粘度时变性2种条件下浆液扩散半径及对管片产生压力的计算结果,以及不同胶凝时间下浆液扩散半径及对管片产生压力的计算结果。分析结果表明:2种条件下,浆液扩散半径及对管片产生的压力随注浆压力、注浆时间的变化规律不尽相同,粘度时变性对浆液扩散半径及对管片产生的压力影响显著,可通过调整浆液配比来改变粘度时变性,进而影响浆液扩散半径及对管片产生的压力,但浆液对单位面积管片的压力几乎不受粘度时变性的影响。

关键词：隧道工程盾构隧道理论推导壁后注浆粘度时变性浆液扩散

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盾构隧道壁后注浆浆液时变半球面扩散模型

同济大学学报（自然科学版） 2012年第12期40卷 1789-1794页

作者：叶飞苟长飞刘燕鹏孙海东长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室陕西西安710064

在假定注浆浆液为粘度时变性流体且浆液沿半球面扩散的前提下,应用达西定律对盾构管片注浆扩散半径及浆液对管片产生的压力进行了理论推导,得到了浆液扩散半径及对管片产生的压力的计算式.通过具体实例,对比分析了考虑浆液粘度时变性和... 详细信息

在假定注浆浆液为粘度时变性流体且浆液沿半球面扩散的前提下,应用达西定律对盾构管片注浆扩散半径及浆液对管片产生的压力进行了理论推导,得到了浆液扩散半径及对管片产生的压力的计算式.通过具体实例,对比分析了考虑浆液粘度时变性和不考虑浆液粘度时变性2种条件下注浆压力、注浆时间、浆液初始粘度、土体渗透系数对浆液扩散半径及浆液压力的影响,得到了浆液压力的分布形式.分析结果表明,注浆压力和土体渗透系数较大且注浆时间较长时,浆液的粘度时变性对浆液扩散范围和压力的影响显著;可通过调整注浆压力、注浆时间、浆液特性来调整注浆效果.

关键词：盾构隧道壁后注浆粘度时变性半球面扩散

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盾构隧道壁后注浆球孔压滤扩散模型

铁道科学与工程学报 2017年第12期14卷 2671-2678页

作者：王朝亮苟长飞温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司浙江温州325000

假设饱和软土地层中从管片注浆孔进行壁后即时注浆时,浆液直接接触周围土体,形成以注浆孔为中心的半球形浆体,与周围土体发生压滤效应,应用达西定律和弹性理论对球形浆体扩散过程进行理论推导,建立盾构隧道壁后注浆球孔压滤扩散模型。... 详细信息

假设饱和软土地层中从管片注浆孔进行壁后即时注浆时,浆液直接接触周围土体,形成以注浆孔为中心的半球形浆体,与周围土体发生压滤效应,应用达西定律和弹性理论对球形浆体扩散过程进行理论推导,建立盾构隧道壁后注浆球孔压滤扩散模型。计算分析壁后注浆时隧道周围土体孔隙水压力、有效应力及注浆对管片产生的附加压力。分析结果表明:孔隙水压力随着远离注浆孔而逐渐消散;土体径向有效应力随着远离注浆孔逐渐减小,土体切向有效应力随着远离注浆孔先增大、后逐渐减小;注浆对管片产生的附加压力随着注浆压力的增大而增大。

关键词：盾构隧道壁后注浆球孔压滤效应

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基于球孔扩张的盾构隧道壁后注浆压密模型

交通运输工程学报 2014年第1期14卷 35-42页

作者：叶飞陈治苟长飞毛燕飞刘钦长安大学公路学院陕西西安710064

为研究盾构隧道壁后注浆的压密效应,假设压密阶段浆体在土体中呈半球形扩张。应用弹塑性理论对球形浆体的扩张过程进行了理论推导,建立了盾构隧道壁后注浆压密模型,计算了压密注浆体的扩张率、土体塑性区扩张率以及注浆对管片产生的压力... 详细信息

为研究盾构隧道壁后注浆的压密效应,假设压密阶段浆体在土体中呈半球形扩张。应用弹塑性理论对球形浆体的扩张过程进行了理论推导,建立了盾构隧道壁后注浆压密模型,计算了压密注浆体的扩张率、土体塑性区扩张率以及注浆对管片产生的压力,分析了注浆压力和土体的弹性模量、粘聚力、内摩擦角等特性参数对管片压力荷载的影响。分析结果表明:注浆对管片的压力随着注浆压力和土体泊松比的增大而增大,随着土体弹性模量、粘聚力和内摩擦角的增大而减小;注浆对单位面积管片产生的压力不随注浆压力和土体特性的改变而改变;注浆对管片产生的压应力随着远离注浆孔而减小。

关键词：隧道工程盾构壁后注浆球孔扩张压力分布

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大断面跨海盾构隧道结构设计与参数分析

现代隧道技术 2020年第2期57卷 61-67页

作者：张金龙苟长飞叶飞广东省交通规划设计研究院股份有限公司广州510507 温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司温州325000 长安大学公路学院西安710064

为获得精细、合理化的大断面盾构隧道结构设计方法,文章依托某大断面跨海隧道工程,对其结构选型和结构参数进行了分析。从管片拼装方式与分块、管片连接方式、管片材料等方面,分析了管片结构的选型方法;从计算模型的选取、计算工况与荷... 详细信息

为获得精细、合理化的大断面盾构隧道结构设计方法,文章依托某大断面跨海隧道工程,对其结构选型和结构参数进行了分析。从管片拼装方式与分块、管片连接方式、管片材料等方面,分析了管片结构的选型方法;从计算模型的选取、计算工况与荷载的确定、参数的选取、计算结果等方面,分析讨论了管片横断面和隧道纵向结构的数值模拟计算方法及其适用性。结果表明:采用梁-弹簧模型、均质圆环模型计算管片横断面时所得的内力分布并不相同,在实际设计中应以前者计算结果为主,后者进行复核;在地基变化剧烈处,盾构隧道易出现较大的纵向弯矩和管片环间剪力,可通过采用设置变形缝、硬岩破碎等方式予以处理。

关键词：大断面盾构隧道结构设计模型