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大盾构管片最不利上浮状态下三维形变特征模型试验方案设计

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中国铁道科学 2024年第2期45卷 101-112页

作者：李明宇王越李庆民陈健王承震蔺云宏田应飞郑州大学土木工程学院河南郑州450001 中国铁建水下隧道工程实验室山东济南250101 中铁十四局集团有限公司山东济南250101 广州地铁设计研究院股份有限公司广东广州510010

隧道施工期管片所受浆液浮力并非恒定,壁后浆液压力的不均匀分布会导致管片变形和隧道环的位错损伤。为减弱或避免因管片上浮造成的结构病害,通过自主设计研发一种考虑千斤顶水平推力、围岩压力以及同步注浆上浮力作用的管片三维加载模... 详细信息

隧道施工期管片所受浆液浮力并非恒定,壁后浆液压力的不均匀分布会导致管片变形和隧道环的位错损伤。为减弱或避免因管片上浮造成的结构病害,通过自主设计研发一种考虑千斤顶水平推力、围岩压力以及同步注浆上浮力作用的管片三维加载模型试验系统,对大直径管片最不利上浮状态下的瞬时变形进行分析。试验装置由围压加载装置和非均布上浮力加载装置组成,可实现单点或多点同步加卸载;模型试验采用不同刚度弹簧模拟上浮期隧道与地层之间的相互作用;根据相似理论对管片模型和连接螺栓进行精细化设计和加工;根据实际工程中试验段的围压对模型围压初始值进行换算,并将动、静态上浮力相结合,提出更符合工程实际的盾构隧道横、纵向上浮力分析模型。结果表明:在拱底非均布上浮力的作用下,拱底竖向位移和收敛变形沿纵向均近似呈对数正态分布,其最大值均出现在脱出盾尾后第3环;各环管片的收敛变形与拱底竖向位移近似呈线性关系,斜率介于0.63~1.49之间;模型试验结果与实测数据相吻合。研究成果可为盾构隧道管片抗浮设计和施工提供一定的技术支持。

关键词：盾构隧道管片上浮三维形变模型试验非均布上浮力

软土地区浅埋大直径盾构隧道管片上浮规律及预测:以上海机场联络线工程为例

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科学技术与工程 2024年第11期24卷 4759-4768页

作者：高俊华杨光赵森森黄忠凯张吾渝张冬梅中交隧道工程局有限公司上海机场联络线项目部南京211106 同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 青海大学土木工程学院西宁810016

为探究软土地区浅埋大直径盾构隧道管片上浮规律及其影响因素,依托上海机场联络线浅埋大直径盾构隧道工程案例,基于实测数据分析了盾构姿态变化对管片上浮的影响,揭示了管片上浮量与施工参数之间的相关关系,提出了考虑多因素的管片上浮... 详细信息

为探究软土地区浅埋大直径盾构隧道管片上浮规律及其影响因素,依托上海机场联络线浅埋大直径盾构隧道工程案例,基于实测数据分析了盾构姿态变化对管片上浮的影响,揭示了管片上浮量与施工参数之间的相关关系,提出了考虑多因素的管片上浮非线性预测方法。研究结果表明,管片上浮主要可分为脱出盾尾前初始偏差及变形、快速上浮(盾尾5环)、缓慢上浮(盾尾5~15环)和沉降等4个阶段;盾构姿态、管片姿态与超挖是影响管片上浮特性的重要因素;管片上浮量与平均推力、盾构仰角、平均推进速度呈正相关,与上下盾尾间隙差呈负相关,采用多元非线性拟合方式可以综合考虑多因素较好地预测管片上浮量。本文相关研究可为大直径盾构隧道施工过程中上浮预测与控制提供参考。

关键词：管片上浮盾构姿态监测分析相关性分析

珠海隧道浅覆土段地层注浆加固对管片上浮的影响规律研究

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土木工程 2024年第2期13卷 208-219页

作者：李政国包鹤立张子新黄昕同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司上海新疆大学建筑工程学院新疆乌鲁木齐

本文针对珠海隧道工程浅覆土段盾构施工期上浮问题,采用ABAQUS有限元模拟软件对地层加固效果进行了研究,模拟考虑未加固和加固的情况,同时考虑盾构掘进过程中掌子面的位置,共设置8种工况,研究了地层注浆加固对隧道上浮、地表沉降、衬砌... 详细信息

本文针对珠海隧道工程浅覆土段盾构施工期上浮问题,采用ABAQUS有限元模拟软件对地层加固效果进行了研究,模拟考虑未加固和加固的情况,同时考虑盾构掘进过程中掌子面的位置,共设置8种工况,研究了地层注浆加固对隧道上浮、地表沉降、衬砌收敛变形的影响规律。结果显示地层注浆加固有效降低了加固区内的隧道顶部位移、隧道底部位移、隧道上浮量和衬砌收敛变形,盾构同步注浆压力会影响地层注浆加固效果。

关键词：盾构隧道管片上浮地层加固

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黏土地层中控制盾构隧道管片上浮技术研究

山西交通科技 2024年第2期 124-127页

作者：蒋华中铁电气化局集团有限公司

近年来，在我国城市地铁建设中，穿越黏土地层的盾构隧道施工时，管片上浮的现象越来越突出。衬砌管片受力是否均匀、同步注浆材料配置是否合理以及盾构隧道管片覆土层厚度大小均对管片上浮有较大影响。通过模拟受力状态和试验统计分析... 详细信息

近年来，在我国城市地铁建设中，穿越黏土地层的盾构隧道施工时，管片上浮的现象越来越突出。衬砌管片受力是否均匀、同步注浆材料配置是否合理以及盾构隧道管片覆土层厚度大小均对管片上浮有较大影响。通过模拟受力状态和试验统计分析，详细探讨了盾构掘进过程中管片上浮的机理及其相关控制技术，并给出有效控制措施，为后期黏土地区盾构隧道施工提供有效指导和参考。

关键词：盾构隧道黏土层管片上浮同步注浆覆土层厚度

济南地区盾构隧道运营期间管片上浮控制技术研究

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建筑技术开发 2024年第4期51卷 112-114页

作者：叶文登济南轨道交通集团建设投资有限公司济南250000

盾构管片上浮对成型管片质量控制影响巨大,上浮急剧地段会造成管片严重错台、破损、渗漏水等质量问题,影响隧道运营期间正常使用和安全。结合济南地铁3号线某区间盾构隧道运营期间管片上浮应急处置工程实例,经分析研究管片上浮形成原因... 详细信息

盾构管片上浮对成型管片质量控制影响巨大,上浮急剧地段会造成管片严重错台、破损、渗漏水等质量问题,影响隧道运营期间正常使用和安全。结合济南地铁3号线某区间盾构隧道运营期间管片上浮应急处置工程实例,经分析研究管片上浮形成原因,形成一系列控制管片上浮施工技术。经过现场施工操作,表明该控制技术对管片上浮控制效果明显,可为类似地质条件下工程应急处理施工提供参考。

关键词：盾构隧道管片上浮控制技术

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泥岩地层盾构隧道施工管片上浮影响因素分析

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第1期 108-111页

作者：邬叶飞中交一公局第三工程有限公司北京101102

为进一步优化泥岩地层盾构隧道施工技术,保障隧道结构及周边环境安全,本文以成都轨道交通30号线工程为例,对泥岩地层盾构隧道施工管片上浮影响因素进行分析。结果表明:在盾构施工过程中,管片上、下端面的摩擦系数对管片上浮影响最大;在... 详细信息

为进一步优化泥岩地层盾构隧道施工技术,保障隧道结构及周边环境安全,本文以成都轨道交通30号线工程为例,对泥岩地层盾构隧道施工管片上浮影响因素进行分析。结果表明:在盾构施工过程中,管片上、下端面的摩擦系数对管片上浮影响最大;在土仓压力一定的情况下,上覆土层越厚,管片上浮量越大;在泥岩地层盾构施工中,注浆压力越高,管片上浮量越大。此外,本文还提出了一些具体措施以减小管片上浮,以期为泥岩地层盾构隧道施工技术优化提供一些理论基础和技术参考,从而更好地对泥岩地层盾构隧道进行施工。

关键词：泥岩地层盾构隧道管片上浮影响因素

砂卵石地层大直径盾构始发管片上浮风险控制研究

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第4期 143-147页

作者：邓丽君张广伟中交二航局(成都)建设工程有限公司四川成都610200

随着我国道路交通工程的快速发展,传统道路施工已无法满足快速发展的社会经济要求,桥隧道路施工开始普及,且我国隧道建设技术愈加成熟,大直径甚至超大直径盾构隧道越来越常见。为有效控制砂卵石地层大直径盾构始发管片上浮风险,本文以... 详细信息

随着我国道路交通工程的快速发展,传统道路施工已无法满足快速发展的社会经济要求,桥隧道路施工开始普及,且我国隧道建设技术愈加成熟,大直径甚至超大直径盾构隧道越来越常见。为有效控制砂卵石地层大直径盾构始发管片上浮风险,本文以实际案例为抓手,结合实际工程中管片上浮风险情况,分析管片上浮风险原因,旨在探究砂卵石地层大直径盾构始发管片上浮风险控制对策,以其为类似工程提供参考。

关键词：砂卵石地层盾构施工始发管片上浮风险控制

土压平衡盾构管片壁后同步双液浆开发及注浆效果研究

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隧道建设(中英文) 2024年

作者：汪贵易斌斌李福东钟小春简永洲朱诚吴荣华中交二公局第四工程有限公司河海大学土木与交通学院中交第二公路勘察设计研究院有限公司中交隧道工程局有限公司

针对全断面稳定围岩地层管片上浮量过大的问题，通过室内试验与现场试验相结合的方式，开发新型同步双液浆并应用于南京地铁6号线某区间，大幅度减小管片上浮量，提高管片拼装质量。将现场使用的单液硬性浆作为A液，新型促凝剂作为B液... 详细信息

针对全断面稳定围岩地层管片上浮量过大的问题，通过室内试验与现场试验相结合的方式，开发新型同步双液浆并应用于南京地铁6号线某区间，大幅度减小管片上浮量，提高管片拼装质量。将现场使用的单液硬性浆作为A液，新型促凝剂作为B液，通过室内试验探究B液对于A液性质影响规律，依据浆液胶凝时间、流动度及抗压强度要求并结合现场实际情况确定现场新型同步双液浆配比，通过现场试验检验该新型同步双液浆注浆效果。研究结果表明：1）B液掺A液总质量的1%～2%，可使新型同步双液浆胶凝时间缩短至30～10 min，浆液具有良好的泵送性及较高的早期强度；2）该新型同步双液浆的突出优势在于其在注入后10 min内其流动性不损失，不易堵管，在国内现有的施工管理水平下具有较大推广价值；3）监测数据表明新型同步双液浆现场注浆效果优良，相比单液硬性浆，管片环整体上浮量减小50%，管片环最大水平偏差减小57%，管片环渗漏点数减少一半，地表沉降最大值减小74.3%。

关键词：盾构隧道管片上浮现场试验同步双液浆胶凝时间

基于浆液浮力试验的盾尾管片纵向上浮特征研究

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岩土力学 2023年第6期44卷 1615-1624页

作者：钟小春黄思远槐荣国朱诚胡一康陈旭泉河海大学土木与交通学院江苏南京210098 中国中铁五局集团有限公司湖南长沙410117 中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430058

针对围岩地层中盾尾管片易发生大上浮的问题,基于自主研发的浆液浮力测试系统,得到浆液浮力的非线性变化规律,并基于等效连续梁理论建立能综合考虑浆液时变性、浆液上浮力的非线性分布特征、施工步累加效应的精细化盾尾管片纵向上浮模型... 详细信息

针对围岩地层中盾尾管片易发生大上浮的问题,基于自主研发的浆液浮力测试系统,得到浆液浮力的非线性变化规律,并基于等效连续梁理论建立能综合考虑浆液时变性、浆液上浮力的非线性分布特征、施工步累加效应的精细化盾尾管片纵向上浮模型,最后结合广州某地综合管廊盾构施工上浮实测结果,验证了该模型的可靠性。研究结果表明:随着浆液所受压差与所处地层渗透性的增大,浆液浮力消散速度呈现增大趋势,盾尾管片上浮量呈现减小趋势;盾构在强风化含砾砂岩地层中掘进时,上浮特征曲线满足先增大后减小,最后趋于稳定的规律,并且在20 kPa压差作用下,最大上浮量达151.74 mm,该位置距离盾尾39.2 m,最后在距离盾尾70 m附近上浮达到稳定,此时上浮量为145.2 mm;建立的盾尾管片纵向上浮模型进一步地揭示了浆液固结规律对其上浮特征的影响机制,与实测结果基本一致。该研究成果可用于盾尾管片上浮变形预测,为相似工程提供设计理论基础。

关键词：盾构隧道管片上浮弹性地基梁同步注浆基床系数