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盾构施工中土体损失引起的地面沉降预测

岩土力学 2007年第11期28卷 2375-2379页

作者：魏纲浙江大学城市学院土木工程系杭州310015

土质软硬决定了隧道周围土体的移动方向,移动焦点在隧道中心点与隧道底部位置之间变动。采用两圆相切的土体损失模型,通过引入移动焦点的坐标参数,建立了统一的土体移动模型,该模型能将Park模型与Loganathan模型包括在内。假定土体不排... 详细信息

土质软硬决定了隧道周围土体的移动方向,移动焦点在隧道中心点与隧道底部位置之间变动。采用两圆相切的土体损失模型,通过引入移动焦点的坐标参数,建立了统一的土体移动模型,该模型能将Park模型与Loganathan模型包括在内。假定土体不排水,利用源汇法推导了由土体损失引起的地面沉降通用计算公式,该方法适用于施工阶段。算例分析表明该方法的计算结果与实测值非常吻合,适用于各种土质条件。Loganathan公式只适用于土质较差的情况,当土质较好时计算得到的地面沉降量要比实测值偏小。

关键词：盾构隧道土体移动模型土体损失地面沉降

盾构下穿施工中土体损失和左右线施工间距对站房变形影响的数值模拟

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黑龙江工业学院学报（综合版） 2022年第12期22卷 70-77页

作者：沙俊玲刘洋刘旭鹏王磊刘志涛安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽建筑大学安徽省城市建设和地下空间工程技术研究中心安徽合肥230601 中铁隧道局集团路桥工程有限公司天津300300

盾构隧道下穿火车站房时,因地层移动引起站房结构产生附加应力,发生变形、倾斜等不良现象,给站房的正常使用带来安全隐患。以合肥轨道交通1号线瑶-合区间盾构下穿合肥火车站房为工程背景,采用数值模拟的方法,研究双线隧道施工过程中不... 详细信息

盾构隧道下穿火车站房时,因地层移动引起站房结构产生附加应力,发生变形、倾斜等不良现象,给站房的正常使用带来安全隐患。以合肥轨道交通1号线瑶-合区间盾构下穿合肥火车站房为工程背景,采用数值模拟的方法,研究双线隧道施工过程中不同土体损失率(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)和不同左右线错开环数(10、20、40、60环)下地表沉降和站房底板变形规律。结果表明:对于该项目控制土体损失率在0.4%以内,地表沉降以及站房底板变形均在6mm以内,左右线相隔环数对于地表沉降影响具有滞后性,相隔环数越大,沉降滞后性越大,在保证安全性的情况下应相隔最少20环以上。

关键词：双线隧道盾构下穿土体损失错开环数地表沉降变形

基于土体损失模型软弱地层超大直径钢顶管施工土体变形分析

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河南城建学院学报 2022年第6期31卷 8-15页

作者：康兰方房鹏帅王琳耿弈梁斌中交二公局第四工程有限公司河南洛阳471013 河南科技大学土木工程学院河南洛阳471000

针对顶管施工引起的土体变形问题,结合深圳市超大直径钢顶管施工项目,基于非等量径向土体损失模型,对Peck公式进行修正,计算得到该地区土体损失率为1.34%,并依托工程实例分析了软弱地层钢顶管施工土体变形规律。分析结果表明:土体损失... 详细信息

针对顶管施工引起的土体变形问题,结合深圳市超大直径钢顶管施工项目,基于非等量径向土体损失模型,对Peck公式进行修正,计算得到该地区土体损失率为1.34%,并依托工程实例分析了软弱地层钢顶管施工土体变形规律。分析结果表明:土体损失是引起土体变形的主要因素,顶管顶推力次之,摩阻力对土体变形不敏感;从纵向分析,土体变形具有衰减性,受扰动区域在掌子面前方5 m范围内;从横向分析,土体变形具有扩散性,受扰动区域主要集中在顶管左右两侧6 m及软弱地层内;数值模拟结果与修正Peck曲线、现场实测拟合曲线吻合性良好。通过以上分析认为对软弱地层超大直径钢顶管施工土体易产生变形的区域,应采取一定措施减少其扰动程度。

关键词：软弱地层顶管施工 Peck公式土体变形土体损失

基于土体损失的超大直径盾构穿越施工影响数值分析

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建筑施工 2019年第8期41卷 1538-1540页

作者：孙廉威上海建工集团股份有限公司

结合某超大直径盾构下穿地铁区间隧道的工程实际,通过基于不同土体损失和不同位移边界条件的数值模拟方法,对超大直径盾构下穿地铁区间隧道施工展开了深入的分析和研究。研究表明:以BC-3位移边界条件计算得到的结果较为保守,且既有区间... 详细信息

结合某超大直径盾构下穿地铁区间隧道的工程实际,通过基于不同土体损失和不同位移边界条件的数值模拟方法,对超大直径盾构下穿地铁区间隧道施工展开了深入的分析和研究。研究表明:以BC-3位移边界条件计算得到的结果较为保守,且既有区间隧道的存在,在一定程度上可以抑制地表沉降的产生。结论:对于超大直径盾构,土体损失率宜控制在0.1%之内,以保证将其施工对上方既有隧道的影响减至最小。

关键词：盾构施工土体损失数值分析下穿

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顶管施工引起邻近地下管线附加荷载的分析

岩石力学与工程学报 2007年第A1期26卷 2724-2729页

作者：魏纲朱奎浙江大学城市学院土木工程系浙江杭州310015 浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310027

利用弹性力学的Mindlin解,推导得到顶管掘进机与土体之间的摩擦力和后续管道与土体之间的摩擦力引起的土体附加应力计算公式。假定土体为Winkler模型,推导得到土体损失引起的垂直向土体附加应力计算公式。研究了顶管施工在邻近垂直交叉... 详细信息

利用弹性力学的Mindlin解,推导得到顶管掘进机与土体之间的摩擦力和后续管道与土体之间的摩擦力引起的土体附加应力计算公式。假定土体为Winkler模型,推导得到土体损失引起的垂直向土体附加应力计算公式。研究了顶管施工在邻近垂直交叉地下管线上引起的附加荷载分布规律。研究结果表明:附加荷载的变化规律与地下管线和掘进机的相对位置密切相关,是一个三维问题;随着地下管线与顶管之间距离的减小,附加荷载急剧增大;在正常施工时,竖直方向引起的附加荷载值最大,顶进方向其次,垂直于管壁方向最小。

关键词：隧道工程顶管地下管线附加荷载土体损失

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双线平行盾构法隧道施工附加荷载的计算分析

岩土力学 2009年第6期30卷 1665-1670页

作者：齐静静徐日庆魏纲中国石化股份胜利油田分公司技术检测中心东营257002 浙江大学建筑工程学院杭州310027 浙江大学城市学院土木工程系杭州310015

对隧道周围土体采用椭圆形非等量径向位移模式,在镜像法基本原理基础是推导了土体损失引起的附加应力计算公式;结合弹性力学Mindlin解得到的正面附加推力和摩擦力引起的附加应力,得到三者共同作用下总的附加应力公式,并通过算例分析了... 详细信息

对隧道周围土体采用椭圆形非等量径向位移模式,在镜像法基本原理基础是推导了土体损失引起的附加应力计算公式;结合弹性力学Mindlin解得到的正面附加推力和摩擦力引起的附加应力,得到三者共同作用下总的附加应力公式,并通过算例分析了各影响因素下水平平行隧道上附加荷载的分布规律,重点探讨了土体损失引起的附加荷载在相邻隧道上的分布,分析结果对平行隧道施工具有一定的参考价值。

关键词：附加荷载镜像法土体损失正面附加推力摩擦力

双线平行盾构隧道施工引起的三维土体变形研究

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岩土力学 2014年第9期35卷 2562-2568页

作者：魏纲庞思远浙江大学城市学院土木工程系杭州310015

基于双线水平平行盾构施工中土体损失引起的土体变形二维解析解,建立土体变形三维解析解。取不同的纵向位置作为变量,建立土体损失率沿纵向的变化方程;考虑先行隧道施工对后行隧道的影响,分别计算两条盾构隧道施工引起的土体变形,叠加... 详细信息

基于双线水平平行盾构施工中土体损失引起的土体变形二维解析解,建立土体变形三维解析解。取不同的纵向位置作为变量,建立土体损失率沿纵向的变化方程;考虑先行隧道施工对后行隧道的影响,分别计算两条盾构隧道施工引起的土体变形,叠加得到双线平行盾构施工引起的土体总变形。其方法能够计算土体深层沉降和水平位移,较精确地反映土体三维变形。算例分析结果表明:预测值与实测值较为吻合;土体沉降随着离开挖面距离的增加而不断增大,最终在x=-40 m左右时趋于稳定;随着先行隧道与后行隧道开挖距离的接近,最大土体总沉降量逐渐增大;土体沉降会随着深度z的增大而略微增加,但沉降槽宽度将略微减小;随着两条隧道轴线水平距离L的增大,最大土体沉降逐渐减小,沉降曲线形状慢慢由V型转变成W型,不再符合正态分布规律。

关键词：双线平行盾构隧道土体变形土体损失三维解析解

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隧道盾构法施工引起周围土体附加应力分析

岩土力学 2008年第2期29卷 529-534,544页

作者：齐静静徐日庆魏纲王涛浙江大学建筑工程学院杭州310027 浙江大学城市学院土木工程系杭州310015

结合弹性力学Mindlin解,运用边界单元法,推导了施工过程中盾构正面推力和盾壳与土体之间的摩擦力引起的周围土体附加应力计算公式。根据土体损失的空间分布规律,应用镜像法原理,推导了土体损失产生的附加应力计算公式。将正面推力、摩... 详细信息

结合弹性力学Mindlin解,运用边界单元法,推导了施工过程中盾构正面推力和盾壳与土体之间的摩擦力引起的周围土体附加应力计算公式。根据土体损失的空间分布规律,应用镜像法原理,推导了土体损失产生的附加应力计算公式。将正面推力、摩擦力和土体损失引起的附加应力进行叠加,得到盾构推进过程中周围土体总的附加应力计算公式。以上海某隧道工程为例,分析了正面推力、摩擦力、土体损失及共同作用引起附加应力的分布规律及对周围环境的影响,为保护盾构推进一定范围内的建(构)物提供了依据。

关键词： Mindlin解镜像法附加应力正面推力摩擦力土体损失

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平行顶管施工引起的地面变形实测分析

岩石力学与工程学报 2006年第Z1期25卷 3299-3304页

作者：魏纲魏新江屠毓敏浙江大学城市学院土木工程系浙江杭州310015 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310027

对海相沉积的欠固结土中水平平行顶管施工引起的地面变形规律进行分析,提出地面横向和纵向扰动区范围及工后沉降的计算方法。研究结果表明,水平平行顶管施工时中间区域受到双重扰动,产生的地面沉降较大。由于先建顶管施工对周围土体产... 详细信息

对海相沉积的欠固结土中水平平行顶管施工引起的地面变形规律进行分析,提出地面横向和纵向扰动区范围及工后沉降的计算方法。研究结果表明,水平平行顶管施工时中间区域受到双重扰动,产生的地面沉降较大。由于先建顶管施工对周围土体产生的扰动会使后建顶管施工时产生的扰动加剧,在同样条件下,后建顶管引起的最大地面沉降值与沉降槽宽度都要大于先建顶管。平行顶管施工产生的地面沉降主要由土体损失、受扰动土体再固结和次固结引起,土体受扰动后产生的超孔隙水压力是导致工后沉降的原因,在欠固结土中工后沉降与时间基本成对数关系。

关键词：土力学平行顶管沉降欠固结土土体损失再固结