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原位支撑保护下埋地箱涵支撑点间距计算方法

土木与环境工程学报(中英文) 2022年

作者：邓声君胡东刘恒付丽林洹宇蒋刚浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心南京工业大学地下工程系

地下电力管线常以箱涵包裹的形式埋于土体，当地下工程施工涉及此类既有管线时，一般采用原位支撑保护法确保箱涵在施工过程中的稳定性，目前支撑保护法中支撑点间距的确定主要依赖工程经验。考虑箱涵截面属性以及在土中的沉降效应，分... 详细信息

地下电力管线常以箱涵包裹的形式埋于土体，当地下工程施工涉及此类既有管线时，一般采用原位支撑保护法确保箱涵在施工过程中的稳定性，目前支撑保护法中支撑点间距的确定主要依赖工程经验。考虑箱涵截面属性以及在土中的沉降效应，分别建立箱涵中跨段和端部的力学模型，计算箱涵竖向位移，推导支撑点容许最大间距值，提出原位支撑保护下埋地箱涵支撑点间距计算方法，并以南京地铁五号线云南路站大直径管涵原位保护工程实例验证该计算方法的准确性和工程适用性，并通过数值模拟进一步分析了埋地箱涵全跨纵向变形规律和参数敏感性。研究表明：箱涵边跨段支撑点间距为8 m，中跨段间距8.73 m，全跨总计至少需要设置12个支撑点；在参数放大3倍范围内，随着加固深度、宽度、土体压缩模量的增加，箱涵位移逐渐变小。

关键词：埋地箱涵支撑保护法箱涵变形支撑点间距土体加固

类矩形盾构隧道数值模拟研究及若干施工因素分析

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现代隧道技术 2016年第S1期53卷 232-239页

作者：邓声君肖广良胡向东白云陈昂同济大学地下建筑与工程系上海200092 宁波市轨道交通集团有限公司宁波315101 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

地表变形和管片抗浮是浅埋类矩形盾构隧道施工的重要控制指标。为了探究某些施工因素对地表变形和管片抗浮的影响规律,依托宁波轨道交通3号线项目,通过有限元软件ABAQUS进行的数值模拟,对浆液结石体弹性模量、应力释放率、隧道压重等施... 详细信息

地表变形和管片抗浮是浅埋类矩形盾构隧道施工的重要控制指标。为了探究某些施工因素对地表变形和管片抗浮的影响规律,依托宁波轨道交通3号线项目,通过有限元软件ABAQUS进行的数值模拟,对浆液结石体弹性模量、应力释放率、隧道压重等施工因素进行了分析。结果表明,浅埋类矩形成型隧道地表变形表现为沉降,地表沉降量随着浆液结石体弹性模量增大而变小,随着应力释放率增大而变大;通过压重控制地表沉降效果很小,应采用抗剪强度高、比重大的同步注浆浆液控制管片上浮;合理地调节各施工因素可有效控制地表沉降和管片上浮。研究成果可为类似工程施工因素优化和地表变形控制提供参考。

关键词：类矩形盾构浅覆土应力释放率浆液结石体弹性模量 ABAQUS软件

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多次风险管控理论在类矩形盾构隧道中的应用

现代隧道技术 2016年第S1期53卷 240-247页

作者：张付林邓声君胡向东白云陈昂宁波市轨道交通集团有限公司宁波315101 同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

盾构隧道施工极其复杂兼具风险,传统的风险分析方法仅对项目的初始风险进行评估,且局限于风险发生概率和潜在损失这两个元素;然而随着施工的进行,外部环境因素的变化和施工措施将导致项目初始风险改变,引发不可忽略的二次风险。文章介... 详细信息

盾构隧道施工极其复杂兼具风险,传统的风险分析方法仅对项目的初始风险进行评估,且局限于风险发生概率和潜在损失这两个元素;然而随着施工的进行,外部环境因素的变化和施工措施将导致项目初始风险改变,引发不可忽略的二次风险。文章介绍了一种可对施工全过程进行实时动态控制的多次风险管理理论,将其措施成本作为第3个元素融入二次风险评估中;在风险可接受的前提下,选择各方案中措施成本最低的方案为最优方案,并建立易操作的实时动态风险管控流程,并将其理论应用于国内首个类矩形盾构隧道项目施工中,以证实多次风险管理理论和管控流程的有效性,为今后类似工程的风险管理提供借鉴。

关键词：多次风险管理类矩形盾构隧道二次风险动态控制

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地下洞室围岩稳定性分析方法简述

地质与勘探 2013年第3期49卷 541-547页

作者：邓声君陆晓敏黄晓阳河海大学工程力学系江苏南京210098

随着可持续发展战略的提出,地下工程的开发和利用显得尤为重要。地下洞室围岩稳定性是整个工程中的关键问题,现今对地下洞室围岩稳定性研究的分析方法有很多,为了明确各种研究方法的优缺点以及适用范围,本文对现有地下洞室围岩稳定性分... 详细信息

随着可持续发展战略的提出,地下工程的开发和利用显得尤为重要。地下洞室围岩稳定性是整个工程中的关键问题,现今对地下洞室围岩稳定性研究的分析方法有很多,为了明确各种研究方法的优缺点以及适用范围,本文对现有地下洞室围岩稳定性分析方法进行了分类总结,用系统性的方法从定性、定量、可靠度等方面考虑,主要包括洞室的整体稳定性分析和洞室局部块体的稳定性分析,研究结果对地下洞室围岩稳定性设计及计算有重要的意义,最后对相关研究的现状和发展趋势做了简述。

关键词：地下洞室围岩稳定性分析方法

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管幕冻结法现场试验研究

隧道建设(中英文) 2015年第S2期 1-7页

作者：胡向东郭晓东王啟铜任辉贺龙鹏邓声君同济大学地下建筑与工程系同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室港珠澳大桥珠海连接线管理中心

港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道工程口岸暗挖段的超前预支护体系采用管幕冻结法。该工法独创运用内置在顶管里面的冻结管、加强管以及限位管3种管路的冻结系统,以便实现“冻起来、抗弱化、控冻胀”这一独特的管幕冻结法理念。通过现场试... 详细信息

港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道工程口岸暗挖段的超前预支护体系采用管幕冻结法。该工法独创运用内置在顶管里面的冻结管、加强管以及限位管3种管路的冻结系统,以便实现“冻起来、抗弱化、控冻胀”这一独特的管幕冻结法理念。通过现场试验,对该工法在现场条件下的冻结效果以及控制冻结方案进行研究。试验结果表明:管幕冻结法在现场环境下具有优良的封水效果;通过限位管实施的“热控”限位效果局限于限位管区域而调控盐水温度的“冷控”限位则对整个冻结帷幕都能产生影响。

关键词：管幕冻结法现场试验港珠澳大桥冻结模式控制冻结

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某旧闸结构加固修复可行性研究

科学技术与工程 2012年第28期20卷 7469-7473页

作者：黄晓阳陆晓敏邓声君河海大学工程力学系南京210098

为确定某旧闸是采取"拆除重建"还是"加固修复"的方案,结合相关规范,利用现场检测得到有关参数,通过非线性有限单元法,对该闸进行结构稳定性分析及安全性研究。计算结果表明各工况下闸底板和闸墩混凝土都能满足强度要求,桩基平均受力远... 详细信息

为确定某旧闸是采取"拆除重建"还是"加固修复"的方案,结合相关规范,利用现场检测得到有关参数,通过非线性有限单元法,对该闸进行结构稳定性分析及安全性研究。计算结果表明各工况下闸底板和闸墩混凝土都能满足强度要求,桩基平均受力远小于规范的允许承载力,只有少数木桩受力略大于允许承载力,但仍小于规范的极限承载力,且土基也都满足承载力要求;在考虑桩基与闸底板之间的抗剪强度情况下,闸室具有足够的安全度。基于以上研究成果,提出"加固修复"的建议,节约了工程投资。该闸为具有70余年的松木桩基础,研究结果具有较好的借鉴意义。

关键词：水闸木桩基础非线性有限单元法稳定性分析

地下厂房岩壁吊车梁刚体极限平衡与有限元分析

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人民长江 2012年第15期43卷 11-15页

作者：邓声君陆晓敏黄晓阳河海大学工程力学系江苏南京210098

以马马崖水电站地下厂房岩壁吊车梁为例,先用刚体极限平衡法设计了上排锚杆,然后利用非线性有限元法对岩锚梁系统进行了分析,用超载法和强度折减法研究了岩壁吊车梁的安全裕度。研究结果表明,刚体极限平衡法设计的锚杆偏保守,锚杆实际... 详细信息

以马马崖水电站地下厂房岩壁吊车梁为例,先用刚体极限平衡法设计了上排锚杆,然后利用非线性有限元法对岩锚梁系统进行了分析,用超载法和强度折减法研究了岩壁吊车梁的安全裕度。研究结果表明,刚体极限平衡法设计的锚杆偏保守,锚杆实际受力远小于其计算结果,只有当接触面接近破坏时锚杆的受力才趋于刚体极限平衡法的计算结果。用刚体极限平衡法设计的锚杆具有足够的安全裕度。

关键词：岩壁吊车梁刚体极限平衡法有限单元法安全系数

复杂环境软土地层盾构隧道推进实时动态仿真及变形预测研究——以苏州地铁S1号线盾构区间为例

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隧道建设（中英文） 2022年第12期42卷 2024-2035页

作者：邓声君何杨陈浩林周峰朱锐师文豪王源马千里南京工业大学地下工程系江苏南京211816 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011 北京建工集团有限责任公司北京100032

小应变硬化(hardening soil-small,HSS)模型在模拟预测软土地层盾构隧道施工引起周边地层变形方面具有显著优势,但该模型中的计算参数多,难以确保下穿不同类型建筑物时模拟的准确度。基于地层和建筑物变形现场实测数据,建立盾构隧道-周... 详细信息

小应变硬化(hardening soil-small,HSS)模型在模拟预测软土地层盾构隧道施工引起周边地层变形方面具有显著优势,但该模型中的计算参数多,难以确保下穿不同类型建筑物时模拟的准确度。基于地层和建筑物变形现场实测数据,建立盾构隧道-周边建筑群一体化实时反馈三维数值模型,根据未下穿建筑物试验段的数值模型和地表沉降实测值,反演得到一套适用于当地土层的HSS模型修正参数,在该HSS模型基础上,针对下穿建筑物预测段,基于建筑测点实测值、地表沉降实测值、盾构顶进技术参数调整等信息,对建筑基础参数、土体模型参数、盾构模型参数进行二次修正,通过苏州地铁S1号线盾构区间工程实例验证了工程适用性。研究表明:1)对于直径6 m的圆形盾构掘进,引起软土地层地表及周边建筑物的主要沉降变形影响范围在掌子面沿掘进方向50环与掘进反方向35环区间内。2)由于存在早期注浆加固等施工措施,建筑物基础实测沉降量一般小于模拟值,也小于邻近地表变形量。3)盾构左右线依次掘进对周边环境影响的主要风险在于先掘进的左线隧道,而后掘进的右线隧道产生的变形量明显偏小,这在力学机制上与地应力的初次和二次释放有关,右线隧道模拟和实测沉降量为左线的0.5~0.7倍。

关键词：小应变硬化模型盾构隧道数值模拟地表沉降建筑物沉降

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人工地层冻结稳态温度场解析解研究进展

建井技术 2015年第5期36卷 1-9,14页

作者：胡向东邓声君汪洋陈锦张洛瑜郭旺韩延广同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

人工地层冻结法由于其诸多的优越性,被广泛应用于地下工程施工中。温度场解析解是冻结法研究的基础,研究意义重大。将冻结管布置分为单管、少量管、排形布管(单排、双排、3排、多排)和圈形布管(单圈、双圈、3圈)等几种形式,归纳总结这... 详细信息

人工地层冻结法由于其诸多的优越性,被广泛应用于地下工程施工中。温度场解析解是冻结法研究的基础,研究意义重大。将冻结管布置分为单管、少量管、排形布管(单排、双排、3排、多排)和圈形布管(单圈、双圈、3圈)等几种形式,归纳总结这几种布管形式的稳态温度场解析解研究成果,并提出了未来研究的方向。

关键词：人工地层冻结温度场稳态解析解势函数