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上软下硬复合地层初支拱盖法围岩变形与力学特性研究

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岩石力学与工程学报 2020年第S1期39卷 2634-2644页

作者：孔超高新强姚勇朱晓雨张俊儒西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621000 西南科技大学工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 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

以贵阳地铁二号线阳明祠单拱大跨地铁车站为背景,对上软下硬复合地层初支拱盖法施工力学特性进行研究,通过开展相似比为1︰50的室内模型试验,结合有限元极限分析法,对比分析不同工况下初支拱盖施工过程中围岩变形规律以及拱盖结构极限... 详细信息

以贵阳地铁二号线阳明祠单拱大跨地铁车站为背景,对上软下硬复合地层初支拱盖法施工力学特性进行研究,通过开展相似比为1︰50的室内模型试验,结合有限元极限分析法,对比分析不同工况下初支拱盖施工过程中围岩变形规律以及拱盖结构极限承载能力,研究结果表明:(1)拱盖能够有效抑制围岩及初支变形,特别是隧道下部开挖阶段;(2)合适的拱盖施做时机能够保证各施工步序转换过程中围岩及支护变形的平稳发展;(3)拱盖拱脚处围岩强度及隧道下部(边墙和底板)支护结构是决定拱盖承载能力的关键;(4)有限元极限分析法所得结果与室内试验结果吻合较好,可以作为室内试验的补充分析。研究成果可为初支拱盖法的设计及施工提供理论指导。

关键词：岩石力学上软下硬复合地层初支拱盖法模型试验有限元极限分析法施工力学

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上软下硬复合地层条件下深基坑支护设计探析

中国建筑装饰装修 2022年第13期 160-162页

作者：肖龙李盼盼长沙核工业工程勘察院有限公司

随着建筑工程行业的快速发展,深基坑的施工数量不断增加。在深基坑施工中,支护设计是最关键的一项内容,尤其在上软下硬复合地层条件下,深基坑支护的合理设计至关重要。本文以湖南省长沙市望城区时代建发和著项目为例,对此类施工条件下... 详细信息

随着建筑工程行业的快速发展,深基坑的施工数量不断增加。在深基坑施工中,支护设计是最关键的一项内容,尤其在上软下硬复合地层条件下,深基坑支护的合理设计至关重要。本文以湖南省长沙市望城区时代建发和著项目为例,对此类施工条件下的深基坑支护设计进行分析,以期为提高深基坑支护质量提供借鉴。

关键词：建筑工程上软下硬复合地层深基坑支护

上软下硬复合地层地铁盾构隧道设计及施工探析

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隧道建设 2015年第2期35卷 144-148页

作者：朱宏海中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031

在上软下硬复合地层,地铁盾构隧道设计、盾构选型及施工均存在不少困难和问题。对这些困难和问题进行详细地介绍和分析,结合国内大量工程的实施情况和经验,从设计、盾构选型及配置、施工措施等方面,提出处理方案及措施:1)设计方案合理... 详细信息

在上软下硬复合地层,地铁盾构隧道设计、盾构选型及施工均存在不少困难和问题。对这些困难和问题进行详细地介绍和分析,结合国内大量工程的实施情况和经验,从设计、盾构选型及配置、施工措施等方面,提出处理方案及措施:1)设计方案合理绕避上软下硬地层,有针对性措施及对应概算;2)盾构选型和刀盘配置需适应硬岩掘进和软弱层保压;3)给出全面可行的施工技术措施和应急预案。

关键词：地铁盾构隧道上软下硬复合地层设计与施工盾构选型

上软下硬复合地层隧道施工爆破岩体参数敏感性的灰色关联分析

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公路 2018年第6期63卷 314-318页

作者：孙江涛张平平孟亚锋李志堂王前曾春涛广东省长大公路工程有限公司广州市610031 中南大学土木工程学院长沙市410075

在上软下硬复合地层进行隧道爆破开挖的过程中,爆破地震动效应会引起软硬岩体间相互挤压、错动,加剧围岩失稳。采用爆破荷载模型进行参数分析,以确定不同岩体参数对隧道爆破施工的影响;同时,基于灰色关联的敏感性分析方法,研究不同岩体... 详细信息

在上软下硬复合地层进行隧道爆破开挖的过程中,爆破地震动效应会引起软硬岩体间相互挤压、错动,加剧围岩失稳。采用爆破荷载模型进行参数分析,以确定不同岩体参数对隧道爆破施工的影响;同时,基于灰色关联的敏感性分析方法,研究不同岩体参数的相对重要性。结果表明,上软下硬复合地层隧道爆破施工地震动效应影响因素的主次顺序为：密度比〉弹性模量比〉泊松比〉内摩擦角比,并根据研究结果讨论了对隧道爆破施工的实际意义。

关键词：隧道工程上软下硬复合地层爆破振动参数分析灰色关联

上软下硬复合地层盾构开挖面支护压力及地表位移研究

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上软下硬复合地层盾构开挖面支护压力及地表位移研究

作者：李康华南理工大学

学位级别：硕士

针对上软下硬复合地层条件下盾构隧道开挖面支护压力和盾构引起地表沉降问题,目前的研究仅局限于某一特定复合地层或软硬占比均半的情形,对于软硬占比持续变化的上软下硬复合地层中盾构施工开挖面支护压力与地表沉降问题则相对滞后。鉴... 详细信息

针对上软下硬复合地层条件下盾构隧道开挖面支护压力和盾构引起地表沉降问题,目前的研究仅局限于某一特定复合地层或软硬占比均半的情形,对于软硬占比持续变化的上软下硬复合地层中盾构施工开挖面支护压力与地表沉降问题则相对滞后。鉴于此,本文开展了如下两个方面的工作:关于上软下硬复合地层盾构开挖面的支护压力研究,引入了地层复合角ω的概念,提出一个随盾构开挖面软硬比例变化而变化的三维螺旋滑裂体模型(三维LS-M模型),推导了可以计算不同复合地层条件下的盾构开挖面极限支护压力公式,将该公式表达为分别考虑土体粘聚力、土体重度和地表超载三项影响系数Nc,Nγ,Ns的累加形式,并对其进行了详细的理论对比及有限元验证分析。研究得出:三维LS-M模型在形态上更接近开挖面实际失稳破坏时的形状,能较好地反映上软下硬复合地层软硬占比持续变化条件下的盾构开挖面支护压力变化。在特定地层复合角条件下,极限最小支护压力随土体内摩擦角增大而呈双曲线型减小、随土体粘聚力的增大而呈线性减小的趋势。同时也明确了地层复合角及土体强度参数和隧道埋深对极限值压力和相应的影响系数Nc、Nγ、Ns的影响规律,通过和前人理论成果的对比,体现了较好的一致性。关于上软下硬复合地层盾构施工所引起的地表沉降问题,本文从地层损失的角度出发,推导了预测不同软硬占比条件下考虑注浆效果、盾构偏心、盾构物理间隙等因素的上软下硬复合地层的地表沉降公式。并以珠-机城际地铁盾构隧道为工程背景,对该公式进行了详细的量化分析,研究得到了这种特殊地层条件下,地表沉降受注浆效果、盾构偏心、盾构间隙等盾构施工工艺参数的影响规律。在其他条件不变情况下,随着地层复合角的增大,由地层损失所引起的地表沉降也将逐渐增大,地表横向沉降曲线的形态将从平缓状向明显的盆状演变,沉降槽的宽度也将呈双曲线形式减小。数值模拟分析也表明随着地层复合角的增大,盾构开挖面的支护压力对地表位移的影响也就越敏感。

关键词：上软下硬复合地层 LS-M模型极限支护压力地表沉降地层复合角

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上软下硬复合地层盾构施工地表沉降控制研究

上软下硬复合地层盾构施工地表沉降控制研究

作者：聂耐中国矿业大学

学位级别：硕士

盾构穿越上软下硬复合地层时,由于盾构姿态难以控制,刀盘对前方岩土体的切削程度不一致,易造成较大的地层扰动,引发大幅度、大面积的地表沉降。加上软硬层在空间上组合形态多变,地表沉降的分布规律更加复杂,地表沉降难以得到针对性控制... 详细信息

盾构穿越上软下硬复合地层时,由于盾构姿态难以控制,刀盘对前方岩土体的切削程度不一致,易造成较大的地层扰动,引发大幅度、大面积的地表沉降。加上软硬层在空间上组合形态多变,地表沉降的分布规律更加复杂,地表沉降难以得到针对性控制,使盾构施工安全与盾构上方既有构建筑物的安全难以得到保障。本文以徐州地铁2号线姚庄站-文博园站区间盾构工程为背景,针对区间长距离穿越上软下硬地层,地表沉降难以得到有效控制的问题,采用理论分析、实测研究和数值模拟的方法,对盾构穿越上软下硬地层引起的地表沉降规律进行深入分析,对上软下硬复合地层盾构施工引起的地表沉降控制措施进行了探讨,并制定了徐州地铁2号线姚庄站-文博园站上软下硬段地层盾构工程地表沉降针对性控制措施。通过对上软下硬地层的地质特点,盾构施工技术特点及盾构引起的地表沉降的机理进行综合分析,找出盾构穿越上软下硬地层引起地表沉降的影响因素,包括地质因素和施工因素两个方面。结合姚文区间地质环境分析,区间盾构穿越上软下硬复合地层引起地表沉降的主要影响因素可归纳为(1)掘进断面上软硬岩空间组合形式;(2)上部软弱层力学性质;(3)施工参数:盾构推力、土舱压力;(4)盾尾未充填空隙以及超挖间隙的大小。对姚文区间上软下硬段地表沉降监测数据进行分析,发现横断面沉降分布曲线近似正态分布曲线,采用Peck公式进行回归分析。将回归分析得到的结果与传统Peck公式预测结果进行对比分析,引入横断面沉降槽形状修正系数α、α和横断面沉降槽中心位置修正系数μ,对传统Peck公式进行修正,得到了适用于上软下硬地层盾构施工地表沉降预测公式。其中,适用于姚文区间的修正系数范围为α的值介于0.63.3083之间,α的值介于1.31.32之间,μ的值介于-2.78.06之间。用有限差分法数值模拟软件FLAC进行盾构穿越上软下硬地层地表沉降影响因素分析,针对姚文区间的四个主要影响因素展开分析,得出结论如下:隧道上半部分软岩空间占比越高,地表沉降量越高;因上软下硬地层空间内软硬占比不均,盾构引起的地表沉降呈不均匀分布。上部软弱层力学参数越高,地表沉降量越小,最大沉降量与沉降槽宽度主要受软弱层的弹性模量E和内聚力c影响。开挖面支护力设置为理论计算的1.53倍时,能有效控制因支护力的不足引起的地表沉降。施工过程中的超挖间隙和注浆未填充的盾尾间隙越大,引发的地表沉降量越大。结合实测研究与数值模拟分析得到的地表沉降规律,对姚文区间上软下硬段的地表沉降制定针对性控制措施:以区间里程K758.05795.91为纵向范围,以两线隧道中心水平向外延伸各17m为横向范围,对包络范围内的软弱层采取注浆加固。并采用数值模拟方法对加固措施实施前后的地表沉降进行对比,验证了加固措施对地表沉降的控制是有效的。

关键词：上软下硬复合地层地表沉降 Peck公式修正地层加固

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盾构穿越上软下硬复合地层施工的技术分析

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第12期 159-161页

作者：程川中铁十一局集团城市轨道工程有限公司广东广州510000

随着我国城市化建设的快速发展,城市轨道交通项目的规模与复杂性逐渐增加,且伴随城市基建项目的增加,地质条件也越来越多样化。上软下硬复合地层作为城市轨道交通项目施工期间的常见地质类型,该地质情况下的施工十分容易发生安全问题。... 详细信息

随着我国城市化建设的快速发展,城市轨道交通项目的规模与复杂性逐渐增加,且伴随城市基建项目的增加,地质条件也越来越多样化。上软下硬复合地层作为城市轨道交通项目施工期间的常见地质类型,该地质情况下的施工十分容易发生安全问题。因此,为有效防范与减少施工安全风险,有必要对盾构穿越上软下硬复合地层施工技术展开深入探究。鉴于此,本文主要内容是分析与研究盾构穿越上软下硬复合地层施工技术应用,以期为保证施工质量与安全提供参考与借鉴。

关键词：盾构穿越上软下硬复合地层施工技术

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上软下硬复合地层盾构施工地表沉降控制探讨

工程建设与设计 2019年第22期 206-207页

作者：尹业兵刘锐张立中建隧道建设有限公司

在上软下硬复合地层条件下开展盾构施工的难度比较大,刀盘对于岩土体的切削程度不一,容易扰动地层,还会出现地表沉降问题。在空间组合形态上,软层与硬层组合多变,且地表沉降较为复杂,无法确保盾构施工安全。此次研究通过分析上软下硬地... 详细信息

在上软下硬复合地层条件下开展盾构施工的难度比较大,刀盘对于岩土体的切削程度不一,容易扰动地层,还会出现地表沉降问题。在空间组合形态上,软层与硬层组合多变,且地表沉降较为复杂,无法确保盾构施工安全。此次研究通过分析上软下硬地质结构,综合分析盾构施工技术特点和地表沉降机理,找寻影响盾构所致地表沉降的影响因素,以此维护施工安全性和稳定性,并且希望能够对相关人员起到参考作用。

关键词：上软下硬复合地层盾构施工地表沉降

关于上软下硬复合地层地铁隧道施工的盾构姿态控制研究

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建材与装饰 2018年第15期 268-269页

作者：韩林鹏中铁广州工程局集团城轨工程有限公司

针对上软下硬复合地层地铁隧道施工的盾构姿态控制现状,进行妥善合理的分析,并详细介绍上软下硬复合地层地铁隧道的盾构施工难点及应对方向、盾构姿态控制实践,希望能够给相关工作人员提供一定的参考与帮助。

关键词：上软下硬复合地层地铁隧道盾构姿态控制