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双线隧道施工引起的地表沉降变形及其控制措施研究

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现代城市轨道交通 2023年第8期 48-53页

作者：赵雷中铁十九局集团有限公司北京101300

近年来,随着施工技术的进步,地铁建设项目逐年递增,但地铁建设过程中产生的问题也逐渐被人们所重视,如施工范围内地表沉降、施工周边建筑物倾斜坍塌及地面塌陷等,严重威胁在建区域内民众生命财产安全。因此,针对地铁隧道施工环节地表沉... 详细信息

近年来,随着施工技术的进步,地铁建设项目逐年递增,但地铁建设过程中产生的问题也逐渐被人们所重视,如施工范围内地表沉降、施工周边建筑物倾斜坍塌及地面塌陷等,严重威胁在建区域内民众生命财产安全。因此,针对地铁隧道施工环节地表沉降进行研究具有重要意义。文章依托西安地铁某线路隧道开挖工程,结合现场实测数据及MIDASGTSNX软件数值模拟,研究双线隧道开挖引起的沉降变化规律。现有数据模拟结果表明,采取当前处理措施,最大沉降量将超出预警值,可达43.3mm。基于此,提出合理的预加固沉降控制措施,以期为类似地铁建设提供参考。

关键词：地铁双线隧道数值模拟现场监测沉降控制

双线隧道盾构推进过程引发地表沉降变化规律的数值模拟

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广东石油化工学院学报 2023年第1期33卷 57-61页

作者：管红兵朱永祥滁州职业技术学院建筑工程学院安徽滁州239000

应用FLAC3D软件,以某地铁双线隧道盾构推进过程为研究对象,通过双线隧道建模、盾构推进工况模拟、推进过程土层变位分析等研究,验证了地表横向沉降槽peck曲线的形态特征。研究得出了双线隧道先后推进过程诱发地表横向沉降的规律特征,即... 详细信息

应用FLAC3D软件,以某地铁双线隧道盾构推进过程为研究对象,通过双线隧道建模、盾构推进工况模拟、推进过程土层变位分析等研究,验证了地表横向沉降槽peck曲线的形态特征。研究得出了双线隧道先后推进过程诱发地表横向沉降的规律特征,即地表横向沉降槽曲线呈现中间大两边小的凹形形态,地表横向沉降槽曲线所反映的地表最大沉降量随盾构推进位置改变而表现逐步增大至稳定的趋势;地表横向沉降槽曲线对称轴位置也随右线隧道盾构推进施工的展开而发生由左向右转移调整的趋势。

关键词：双线隧道盾构土层变位地表沉降

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双线隧道近距离下穿对既有供水隧洞的影响

铁道勘察 2022年第6期48卷 151-156页

作者：唐福尧中国铁建投资集团有限公司北京100855

以黑白面将军山隧道工程为依托,运用数值模拟的方法,对采用CD法施工双线公路隧道近距离下穿既有供水隧洞引起的沉降及受力情况进行分析,以验证所用开挖工法是否适用。研究表明:下穿隧道开挖越靠近供水隧道正下方,供水隧道沉降增长速率越... 详细信息

以黑白面将军山隧道工程为依托,运用数值模拟的方法,对采用CD法施工双线公路隧道近距离下穿既有供水隧洞引起的沉降及受力情况进行分析,以验证所用开挖工法是否适用。研究表明:下穿隧道开挖越靠近供水隧道正下方,供水隧道沉降增长速率越快;受隧道开挖影响较大的区域为距交叉投影中心0.75B(B为隧道跨度)范围以内。下穿施工过程中,供水隧洞衬砌最小主应力极值为-19.9 MPa,小于C30混凝土的轴心抗压强度标准值20.1 MPa;最大主应力极值为1.42 MPa,小于C30混凝土的轴心抗拉强度标准值2.01 MPa,表明所用开挖工法可以保证隧道下穿施工不会对既有供水隧洞造成损害。

关键词：公路隧道双线隧道供水隧洞沉降应力

半解析数值法在地铁工程双线隧道分析中的应用

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工程力学 1998年第1期15卷 46-52页

作者：曾小清曹志远同济大学地下建筑与工程系同济大学工程力学系

国内外半解析数值法研究一般是针对于板、壳、柱、环、三维体、多层板、地下岩洞等实体或单连通结构。而本文利用经典的数学、力学理论，对双孔隧道沿横截面上周向和径向构造出合理的半解析位移函数，实现了多连通域相互作用问题的半解... 详细信息

国内外半解析数值法研究一般是针对于板、壳、柱、环、三维体、多层板、地下岩洞等实体或单连通结构。而本文利用经典的数学、力学理论，对双孔隧道沿横截面上周向和径向构造出合理的半解析位移函数，实现了多连通域相互作用问题的半解析化数值模拟。计算结果表明，本文所构造的半解析数值方法是一种对地下隧道计算简便、有效的工程分析方法。

关键词：半解析数值法双线隧道位移协调地铁工程结构力学

基于Trapdoor试验的双线隧道地表沉降预测公式探讨

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岩土工程学报 2017年第8期39卷 1470-1476页

作者：徐路畅芮瑞张龙孙义夏元友武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070

城市隧道开挖引起的地层扰动不可避免。为了探讨双线隧道间相互影响以及可靠的地表沉降预测方法,利用课题组开发的多沉陷门(Multi-trapdoor)模型试验装置和钢棒相似土构建二维试验条件,通过沉陷门下沉模拟隧道开挖变形。先通过单Trapdoo... 详细信息

城市隧道开挖引起的地层扰动不可避免。为了探讨双线隧道间相互影响以及可靠的地表沉降预测方法,利用课题组开发的多沉陷门(Multi-trapdoor)模型试验装置和钢棒相似土构建二维试验条件,通过沉陷门下沉模拟隧道开挖变形。先通过单Trapdoor试验获取表面沉降曲线,拟合得到单线隧道开挖地面沉降Peck公式参数。再进行双Trapdoor试验,利用单Trapdoor参数叠加得到双线隧道地表变形,并与双Trapdoor模型试验结果进行对比。结果反映,在埋深较大、隧道间距较小的情况下,沉降曲线较早的由双峰形态过渡到单峰形态,从而利用模型试验数据划分了两种形态的大致范围。引入了峰值修正系数和间距影响系数对叠加公式进行修正,建立了基于模型试验数据的双线隧道地表沉降叠加修正公式。

关键词：双线隧道地表沉降 Peck公式模型试验钢棒相似土

地铁双线隧道开挖地表沉降规律及计算方法研究

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岩石力学与工程学报 2019年第S2期38卷 3735-3747页

作者：卢健姚爱军郑轩张剑涛田甜北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 中国核电工程有限公司北京100840 中国建筑科学研究院北京100013 建研地基基础工程有限责任公司北京100013

应用数值模拟方法,结合现场实测数据,对上软下硬地层中,双线隧道施工诱发地表沉降规律及其计算方法进行了研究。研究结果显示:双线隧道施工完成后,地表横向沉降曲线呈非对称分布,先行隧道上方的地表沉降量大于后行隧道上方的地表沉降量... 详细信息

应用数值模拟方法,结合现场实测数据,对上软下硬地层中,双线隧道施工诱发地表沉降规律及其计算方法进行了研究。研究结果显示:双线隧道施工完成后,地表横向沉降曲线呈非对称分布,先行隧道上方的地表沉降量大于后行隧道上方的地表沉降量;双线隧道错距施工过程中,地表沉降曲线最大值位置由先行隧道上方逐步向后行隧道上方移动,沉降变形主要发生在后行隧道穿越监测断面之前。数值模拟正交试验结果显示,隧道埋深和隧道间距对施工过程中地表沉降影响较大,设计过程中,应充分考虑隧道埋深及隧道间距对地表沉降产生的影响。正交试验结果的非线性拟合分析结果显示,双线隧道施工诱发地表沉降计算公式中的i值与隧道开挖顺序无关,最大沉降量比γ直随隧道间距增加而轻微减小,当开挖错距在隧道开挖纵向影响范围内时,γ值变化不大。引入参数γ对双线隧道开挖地表沉降计算公式进行改进,并将改进后的地表沉降计算结果与实测结果进行对比,验证了该计算公式的正确性。

关键词：隧道工程双线隧道地表沉降数值模拟计算方法正交试验

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高速列车过双线隧道气动效应及列车风特性

哈尔滨工业大学学报 2021年第9期53卷 43-52页

作者：王磊骆建军李飞龙城市地下工程教育部重点实验室(北京交通大学) 北京100044 结构风工程与城市风环境北京市重点实验室(北京交通大学) 北京100044

为加深对隧道内气动效应和列车风特性的认识,采用RNGκ⁃ε湍流模型模拟高速列车偏心通过隧道全过程,应用滑移网格技术模拟列车高速运动,对列车通过时隧道内的气动效应及列车风进行研究。通过将数值计算结果与现场试验结果进行对比,验证... 详细信息

为加深对隧道内气动效应和列车风特性的认识,采用RNGκ⁃ε湍流模型模拟高速列车偏心通过隧道全过程,应用滑移网格技术模拟列车高速运动,对列车通过时隧道内的气动效应及列车风进行研究。通过将数值计算结果与现场试验结果进行对比,验证了数值方法的准确性。研究表明:隧道入口处气动压力变化规律与隧道内有很大差别;列车两侧对称测点的最大正压值及峰-峰压力变化幅值分别相差13.1%和7.3%,近隧道侧列车风纵向速度分量与合速度最大值分别为远隧道侧的2.1倍和1.9倍,列车偏心通过对列车周围气动压力影响不大,而对列车风影响非常显著;列车表面边界层对列车风纵向分量影响显著,对横向速度分量和垂向速度分量几乎无影响;隧道内列车后方产生交替出现的复杂尾涡结构,与明线时差别很大;隧道内列车风风速衰减较慢,持续时间更久。

关键词：高速列车双线隧道气动效应列车风流场特性数值模拟

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高速铁路双线隧道内列车风分布及流场特性

中南大学学报（自然科学版） 2021年第4期52卷 1346-1357页

作者：王磊骆建军李飞龙高立平北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室北京100044 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

为研究高速列车非对称通过标准高速铁路双线隧道引起的列车风分布规律及列车周围流场分布特性,基于有限体积法理论,采用数值计算方法模拟CRH380A高速列车通过双线隧道全过程,应用滑移网格技术模拟列车与周围环境相对运动。研究结果表明... 详细信息

为研究高速列车非对称通过标准高速铁路双线隧道引起的列车风分布规律及列车周围流场分布特性,基于有限体积法理论,采用数值计算方法模拟CRH380A高速列车通过双线隧道全过程,应用滑移网格技术模拟列车与周围环境相对运动。研究结果表明:隧道内气动压力系数计算结果与国内现场实测结果变化规律基本一致;列车车头、车尾通过时,纵向、横向列车风风速均突然增大,在列车通过阶段,纵向列车风经历正向—负向—正向流动,横向列车风由背离列车向指向列车转变;列车两侧空间纵向列车风风速在车尾通过之后达到最大,车顶上方空间的纵向风速在车头经过后达到最大;车尾通过之前,横向列车风变化规律基本相同,车尾经过后,横向列车风波动程度增加,而纵向列车风在车头通过之前变化规律相同,车头通过后,风速波动程度增加;车头、车尾及车身表面存在较大的速度梯度,近隧道侧纵向列车风速较远隧道侧的风速大;中间列车周围速度分布基本一致,而列车尾部尾流效应对近隧道侧列车风影响非常显著;列车头部、尾部附近流场结构变化严重,中间列车周围流场分布规律基本稳定;环状空间内纵向列车风与到列车表面距离的关系呈指数函数变化。

关键词：高速铁路双线隧道数值模拟列车风流场特性

随机停车模式下高速铁路双线隧道横通道间距的确定

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中国铁道科学 2017年第6期38卷 63-69页

作者：严涛王明年李琦刘祥张子晗赵菊梅西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 西南交通大学土木工程学院四川成都610031 中国中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072

针对高速铁路双线隧道内的列车火灾救援,以列车头部着火、失去动力、随机停靠在正对着横通道处、且人员疏散路径为上坡线路的工况作为人员安全疏散的最不利工况。采用火灾动态模拟器FDS建立最不利工况下的火灾仿真模型,确定可用的安全... 详细信息

针对高速铁路双线隧道内的列车火灾救援,以列车头部着火、失去动力、随机停靠在正对着横通道处、且人员疏散路径为上坡线路的工况作为人员安全疏散的最不利工况。采用火灾动态模拟器FDS建立最不利工况下的火灾仿真模型,确定可用的安全疏散时间。根据不同人员的逃生速度,采用人员疏散模拟软件EVAC,仿真计算必需的安全疏散时间。以人眼特征高度处烟气可见度小于10m时可用的安全疏散时间大于必需的安全疏散时间作为人员安全疏散的时间控制条件,确定隧道最佳的横通道间距。结果表明:当横通道间距分别为500和400m时,对应的可用的安全疏散时间均小于必需的安全疏散时间,因此不满足人员逃生的时间控制条件;当横通道间距为300m时,对应的可用的安全疏散时间大于必需的安全疏散时间,满足人员逃生的时间控制条件,可使人员安全疏散。因此建议高速铁路双线隧道横通道的设置间距为300m。

关键词：双线隧道横通道间距隧道火灾安全疏散时间高速铁路