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地铁出入口浅覆土矩形顶管工程地表隆起研究

西南交通大学学报 2023年第3期58卷 603-612页

作者：钟小春何纯豪李永运王子仪陈洁河海大学土木与交通学院江苏南京210098 中国中铁四局集团第二工程有限公司江苏苏州215131

针对浅覆土矩形顶管施工时存在地表隆起过大的风险,应用MIDAS GTS岩土数值软件动态模拟大口径矩形顶管掘进施工过程,探究其在不同覆土厚度、开挖面顶进压力、摩擦阻力下引起的地表隆起规律,并与现场监测数据进行对比分析.结果表明:顶管... 详细信息

针对浅覆土矩形顶管施工时存在地表隆起过大的风险,应用MIDAS GTS岩土数值软件动态模拟大口径矩形顶管掘进施工过程,探究其在不同覆土厚度、开挖面顶进压力、摩擦阻力下引起的地表隆起规律,并与现场监测数据进行对比分析.结果表明:顶管顶进时地表监测点的隆起规律与数值计算结果基本吻合;顶管开挖面顶进压力、管节与地层的摩阻力引起的地表隆起在开挖面附近叠加达到峰值;地表的隆起峰值随覆土厚度的减小而线性增加,当开挖面顶进压力为100 kPa、管节摩阻力为35 kPa时,顶管覆土厚度每减小0.1H (H为矩形顶管高度),地表隆起峰值增大约6.00 mm;浅覆土顶管地表隆起随顶进压力和管节摩阻力的增长规律可分为缓慢增长阶段和非线性快速增长阶段;为降低浅覆土顶管工程上覆土被顶破的风险,需要合理控制开挖面顶进压力及其波动、在管节外周形成厚度均匀的减摩泥浆套,确保地层稳定和顶管工程的安全.

关键词：浅覆土数值模拟矩形顶管地表隆起

大直径盾构浅覆土下穿铁路桥涵的影响分析及施工控制

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上海交通大学学报 2019年第3期53卷 297-304页

作者：杨俊龙门燕青廖少明高东奇苏逢彬同济大学地下建筑与工程系上海200092 上海城建置业发展有限公司上海200030 济南轨道交通集团有限公司济南250101

为揭示大直径盾构浅覆土下穿施工对铁路桥涵的影响,结合杭州环北地下快速路大直径泥水平衡盾构隧道工程实践,采用数值分析的方法对盾构穿越引起的运营铁路桥涵力学行为进行预测,并结合工程实测分析了盾构施工参数的变化规律、控制方法... 详细信息

为揭示大直径盾构浅覆土下穿施工对铁路桥涵的影响,结合杭州环北地下快速路大直径泥水平衡盾构隧道工程实践,采用数值分析的方法对盾构穿越引起的运营铁路桥涵力学行为进行预测,并结合工程实测分析了盾构施工参数的变化规律、控制方法和桥涵变形的实施效果.数值分析结果表明:未进行桥涵区域的土体加固时,若直接穿越铁路桥涵施工,桥涵的最大沉降可以达到21.6 mm,且在桥涵中隔墙的顶部和底部出现应力集中,最大拉应力可达1.60 MPa;进行土体加固后,穿越铁路桥涵施工时桥涵的最大沉降为9.3 mm,部分区域的最大拉应力为1.46 MPa.工程实践中,常规情况下切口压力较静止土压力大15 kPa,为确保盾构穿越铁路桥涵结构的安全,切口压力调大至25 kPa.考虑上覆水土荷载降低约13%,盾构总推力降低约10%,转矩降低约10%,盾尾注浆量处于150%～200%之间可确保穿越铁路桥涵盾构施工安全.现场实测表明:当盾构机将要穿越桥涵时,桥涵结构产生3～4 mm的预隆起;待盾构穿越后,又产生约4 mm的沉降;盾构机通过3 d后,差异沉降降低并较快趋于稳定,最终稳定在0.01%左右.

关键词：盾构隧道大直径盾构浅覆土穿越施工

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盾构隧道穿越水底浅覆土施工技术对策

岩石力学与工程学报 2004年第5期23卷 857-861页

作者：张庆贺王慎堂严长征张伟同济大学地下建筑与工程系上海200092 上海隧道股份有限公司上海200030

从盾构开挖面平衡状态及隧道水底抗浮平衡条件着手,推导了土压平衡盾构开挖工作面水土压力与密封舱内压力动态平衡公式,得到了盾构穿越水底浅覆土保持土体及隧道稳定所需的最小覆土厚度。结合南京地铁南北线一期工程,提出超浅覆土情况... 详细信息

从盾构开挖面平衡状态及隧道水底抗浮平衡条件着手,推导了土压平衡盾构开挖工作面水土压力与密封舱内压力动态平衡公式,得到了盾构穿越水底浅覆土保持土体及隧道稳定所需的最小覆土厚度。结合南京地铁南北线一期工程,提出超浅覆土情况下水底隧道盾构施工应采取的工程对策。并介绍了南京地铁试验段工程采取的措施及取得的效果。相关结论可供水底隧道、地铁区间隧道浅覆土进出洞盾构施工参考。

关键词：隧道工程盾构管片浅覆土抗浮板土压平衡

大直径泥水盾构浅覆土穿越机场的风险演化分析

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上海交通大学学报 2012年第1期46卷 58-63页

作者：邵伟周松胡劲松同济大学地下建筑与工程系上海200092 上海市第二市政工程有限公司上海200065 上海城建(集团)公司上海200122

以上海市仙霞西路隧道地下穿越虹桥机场绕滑道工程为背景,对其规划设计、施工和运营3个阶段的风险因素及其相互关联性和演化关系进行了分析,并提出了风险演化的概念,在一定程度上实现了机场飞行区穿越工程的全过程风险识别.结果表明,盾... 详细信息

以上海市仙霞西路隧道地下穿越虹桥机场绕滑道工程为背景,对其规划设计、施工和运营3个阶段的风险因素及其相互关联性和演化关系进行了分析,并提出了风险演化的概念,在一定程度上实现了机场飞行区穿越工程的全过程风险识别.结果表明,盾构隧道3个阶段之间的风险演化为其风险识别与分析的重要组成部分,在工程设计阶段应对整个工程各阶段的风险因素及其相互演化关系进行分析,并制定应对措施.

关键词：大直径泥水盾构浅覆土穿越机场风险演化

浅覆土强透水砂卵石地层大直径泥水盾构干接收施工技术

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隧道建设（中英文） 2020年第S1期40卷 396-403页

作者：姚印彬中铁十四局常德沅江越江隧道项目部湖南常德415000

为解决浅覆土强透水砂卵石地层大直径泥水盾构的接收难题,以常德沅江大直径泥水盾构隧道为依托,提出干接收施工技术,采用端头加固区RJP超高压旋喷加固、端头垂直冻结、塑性混凝土连续墙施作的联合加固手段,提高端头加固区整体结构的稳定... 详细信息

为解决浅覆土强透水砂卵石地层大直径泥水盾构的接收难题,以常德沅江大直径泥水盾构隧道为依托,提出干接收施工技术,采用端头加固区RJP超高压旋喷加固、端头垂直冻结、塑性混凝土连续墙施作的联合加固手段,提高端头加固区整体结构的稳定性,为盾构接收创造条件。在盾构干接收过程中,通过控制各项施工参数、精确掌握施工时机要点,保证盾构顺利穿越既有管线及加固区,管线和地表最大沉降分别控制在6 mm和5 mm以内,确保盾构精确出洞。在洞门钢环内安装洞门刷防止盾构出洞时土体流失,同时增加盾构出洞过程中同步注浆量,并对管片进行槽钢连接固定,保证盾构出洞过程盾尾及支护安全。

关键词：浅覆土强透水砂卵石地层大直径盾构干接收泥水盾构掘进参数控制端头加固

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浅覆土小间距矩形顶管施工地表变形控制技术

隧道建设（中英文） 2019年第3期39卷 496-503页

作者：韩占波豆小天曹伟明王晋波赵李勇郑丽军中铁隧道局集团有限公司广东广州511458 中铁隧道集团二处有限公司河北三河065201

为研究顶管施工过程中的地表变形规律,探索地表变形的的控制技术,最大限度地保证顶管施工过程的安全,依托某总部地下停车场项目,针对国内首例采用结构分割转换工法(CC工法)实施的矩形顶管工程施工地表变形影响因素进行分析,主要包括覆... 详细信息

为研究顶管施工过程中的地表变形规律,探索地表变形的的控制技术,最大限度地保证顶管施工过程的安全,依托某总部地下停车场项目,针对国内首例采用结构分割转换工法(CC工法)实施的矩形顶管工程施工地表变形影响因素进行分析,主要包括覆土厚度、施工过程地层损失、隧道小间距施工对相邻隧道土体作用等。研究分析表明:1)通过采取控制掘进速度、控制土舱压力、控制注浆量、控制出渣量、控制顶进姿态等地表沉降控制技术措施,有效地控制了地表变形; 2)在顶推过程的各个阶段,地表变形呈现不同的特点,当出现变形过大时,通过调整土舱压力、补充注浆等控制措施,使地表变形逐渐趋于稳定变化状态; 3)通过对施工过程地表变形监测数据整理分析,进一步验证了采取地表变形控制措施的有效性和必要性。

关键词：矩形顶管浅覆土小间距掘进速度土舱压力掘进姿态

浅覆土盾构隧道渗漏水对隧道收敛变形及地表沉降的影响分析

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现代隧道技术 2022年第S1期59卷 228-234页

作者：杨振华宗军良饶倩上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司上海200125 上海黄浦江越江设施投资建设发展有限公司上海200335

以上海市某在建浅覆土盾构隧道为背景,采用流固耦合有限元模型,分析了浅覆土盾构隧道漏水对地表沉降及衬砌收敛变形的影响。研究结果表明:浅覆土盾构隧道漏水引发的地表沉降随隧道埋深的增大而增大,在背景工程中,埋深2 m隧道漏水产生地... 详细信息

以上海市某在建浅覆土盾构隧道为背景,采用流固耦合有限元模型,分析了浅覆土盾构隧道漏水对地表沉降及衬砌收敛变形的影响。研究结果表明:浅覆土盾构隧道漏水引发的地表沉降随隧道埋深的增大而增大,在背景工程中,埋深2 m隧道漏水产生地表沉降为埋深10 m隧道漏水产生地表沉降的24.2%。浅覆土盾构隧道漏水点位于隧道下方45°(点位1)时引起地表沉降量最大,其次是当漏水点位于隧道底部(点位3)时,当漏水点位于隧道水平轴时(点位2)地表沉降量最小。浅覆土盾构隧道渗漏水引发的衬砌变形,主要呈“竖鸭蛋”状,随着埋深的增大,衬砌变形逐渐减小。浅覆土隧道渗漏水引发的衬砌变形受到漏水点位置的影响。当漏水点位置位于水平轴(点位2)时,引起的衬砌变形量最小,其次是当漏水点位于下方45°(点位1)时,当漏水点位于隧道底部时(点位3)衬砌变形量最大。

关键词：盾构隧道浅覆土渗漏水流固耦合

浅覆土地面出入式盾构开挖引起的土体变形预测

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北京交通大学学报 2019年第3期43卷 35-42,73页

作者：魏纲黄文浙江大学城市学院工程学院

研究地面出入式盾构隧道施工引起的土体变形计算方法.建立隧道上浮至土体边界顶部的隧道开挖断面收敛模型,基于随机介质理论,推导出浅覆土地面出入式盾构隧道施工时由于土体损失引起的土体变形计算公式.通过实例对所提出的方法进行了验... 详细信息

研究地面出入式盾构隧道施工引起的土体变形计算方法.建立隧道上浮至土体边界顶部的隧道开挖断面收敛模型,基于随机介质理论,推导出浅覆土地面出入式盾构隧道施工时由于土体损失引起的土体变形计算公式.通过实例对所提出的方法进行了验证,并研究了盾构轴线与水平面的夹角α不同对土体变形的影响.研究结果表明:采用本文方法得出的地表沉降预测结果与实测值及有限元模拟值吻合较好,土体水平变形预测结果与实测值基本吻合,证明了方法的可靠性;随着α增大,盾构上仰掘进时,由土体损失引起的纵向地表沉降呈减小趋势,而横向地表沉降曲线影响范围变大;盾构下探掘进时,纵向地表沉降呈增大趋势;本文方法适用于地面出入式盾构法施工中浅覆土段(≤0.5倍的盾构机外直径)的土体变形预测.

关键词：地面出入式盾构土体变形随机介质理论浅覆土

上软下硬浅覆土条件下土压平衡盾构下穿密集建筑群施工技术研究

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现代隧道技术 2020年第6期57卷 186-192页

作者：刘辉李彦青中铁隧道局集团有限公司广州511400 中铁隧道股份有限公司郑州450000

为解决土压平衡盾构在上软下硬浅覆土情况下穿越密集建筑群易引起建(构)筑物损坏的问题,文章以长株潭城际铁路?9.34 m土压平衡盾构下穿南湖五金大市场施工为例,提出了不良地质情况下盾构下穿密集建筑群施工技术,介绍了建筑物地基加固技... 详细信息

为解决土压平衡盾构在上软下硬浅覆土情况下穿越密集建筑群易引起建(构)筑物损坏的问题,文章以长株潭城际铁路?9.34 m土压平衡盾构下穿南湖五金大市场施工为例,提出了不良地质情况下盾构下穿密集建筑群施工技术,介绍了建筑物地基加固技术、盾构掘进控制技术、碴土改良技术、设备适应改造、房屋评估鉴定措施。应用效果表明,通过多种施工方法的组合,建筑群的变形得到有效控制,未造成房屋开裂、倾斜、倒塌等不良社会影响,保证了盾构施工顺利进行。

关键词：铁路隧道上软下硬岩层浅覆土土压平衡盾构建筑群施工技术