检索结果-南通市图书馆

软土地层土压平衡盾构施工参数的模型试验研究

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土木工程学报 2007年第9期40卷 87-94页

作者：朱合华徐前卫郑七振廖少明同济大学上海200092 上海交通大学上海200030 上海理工大学上海200093

我国沿海经济发达城市及一些内陆中心城市正在兴建或筹建地铁,这些地区的地下广泛分布着较厚的软黏土沉积层。为研究土压平衡盾构在这种软土地层中施工的适应性,以上海地铁M8线某区间隧道工程为研究背景,采用室内模型试验的方法,开展在... 详细信息

我国沿海经济发达城市及一些内陆中心城市正在兴建或筹建地铁,这些地区的地下广泛分布着较厚的软黏土沉积层。为研究土压平衡盾构在这种软土地层中施工的适应性,以上海地铁M8线某区间隧道工程为研究背景,采用室内模型试验的方法,开展在不同埋深、不同刀盘开口率、不同推进速度以及不同螺旋机转速等情况下的盾构掘削模型试验。通过对试验结果的整理与分析,得出土仓压力与排土效率、单位时间排土量与推进速度、推力和扭矩之间的内在联系,以及隧道埋深、刀盘开口率、推进速度对推力和扭矩的影响。这些结论的取得为盾构施工参数之间及其与地层特性之间的适应性理论提供了有益的帮助,并为更好地指导软土地层盾构隧道的设计与施工服务。

关键词：软土地层模型试验土压平衡盾构机土体-盾构系统地层适应性

软土地层桥梁群桩基础桩土共同作用性状的非线性有限元分析

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岩土力学 2012年第3期33卷 945-951页

作者：汪优刘建华王星华蔡君君中南大学土木工程学院长沙410075 长沙理工大学交通运输工程学院长沙410004 铁道第三勘察设计院集团有限公司天津300142

通过对某高速铁路特大桥群桩基础进行三维非线性有限元分析,并结合现场试验得出的规律进行相应的对比分析,研究了软土地层桥梁群桩基础桩身轴力、桩侧摩阻力、基底土体附加应力、孔隙水压力分布、超孔隙水压力消散和群桩基础荷载沉降规... 详细信息

通过对某高速铁路特大桥群桩基础进行三维非线性有限元分析,并结合现场试验得出的规律进行相应的对比分析,研究了软土地层桥梁群桩基础桩身轴力、桩侧摩阻力、基底土体附加应力、孔隙水压力分布、超孔隙水压力消散和群桩基础荷载沉降规律。计算结果表明,基桩所承受的轴力,角桩>边桩>中心桩,角桩和边桩的轴力沿桩身减小的幅度较大,而中心桩的轴力沿桩身减小的幅度稍小;各基桩桩侧摩阻力的发挥情况,侧摩阻力值总体上呈角桩>边桩>中心桩,相对滑移量基本呈上大下小的形态,即桩身上部桩-土之间产生的相对滑移量较中下部要大;外荷载作用下产生的土体附加应力和超孔隙水压力主要集中在承台底以下土体的一定范围内,其衰减梯度沿深度方向逐渐降低,随着固结时间的延长,群桩基础沉降达到稳定。

关键词：桩基础软土地层非线性有限元桩土共同作用

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软土地层盾构隧道结构整体抬升实践

岩土力学 2016年第S2期37卷 543-551页

作者：朱瑶宏夏汉庸胡志飞宁波市轨道交通集团有限公司浙江宁波315101 同济大学交通运输工程学院上海200092

软土地层盾构施工易沉降过大导致轴线偏差,出现调坡困难,甚至影响后期列车运行速度,注浆抬升是轴线偏差治理的一种方法。宁波轨道交通某区间在施工过程中因对地层变化理解不彻底,导致沉降过大,调坡困难,为了不造成结构破坏,不影响工程工... 详细信息

软土地层盾构施工易沉降过大导致轴线偏差,出现调坡困难,甚至影响后期列车运行速度,注浆抬升是轴线偏差治理的一种方法。宁波轨道交通某区间在施工过程中因对地层变化理解不彻底,导致沉降过大,调坡困难,为了不造成结构破坏,不影响工程工期,使隧道线型得到改善,对隧道结构整体抬升进行了实践。通过对地质情况分析,结构验算,注浆工艺研究,提出了下部注浆,内部支撑,实时监控,即时调整的思路,在注浆过程及时调整浆液。经过精细化管理,该区间最大稳定抬升量达3 cm。工程实践表明,注浆工艺和内部支撑对抬升阶段通用环管片结构安全起到重要作用,浆液的选择对后期稳定非常重要。该工程探索了软土地层盾构隧道不均匀沉降治理、控制措施,可为其他盾构隧道沉降治理提供参考和抬升设计提供依据。

关键词：软土地层盾构隧道隧道结构注浆抬升

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软土地层浅埋盾构施工的精细化数值模拟

工程科学与技术 2022年第3期54卷 149-158页

作者：曹洋林向荣李子路福州大学土木工程学院福建福州350108

滨海软土地层稳定性受外界施工影响显著,为阐明浅埋盾构隧道工程对地层的扰动机制,基于有限差分平台建立模拟盾构动态开挖的精细化数值模型,分工况研究各施工因素对地层的扰动效果。模型考虑刀盘摩擦力、开挖面支护力、盾尾注浆压力和... 详细信息

滨海软土地层稳定性受外界施工影响显著,为阐明浅埋盾构隧道工程对地层的扰动机制,基于有限差分平台建立模拟盾构动态开挖的精细化数值模型,分工况研究各施工因素对地层的扰动效果。模型考虑刀盘摩擦力、开挖面支护力、盾尾注浆压力和盾壳摩擦力对周围土层的综合作用,并参考实际工程中注浆层的性态变化,将盾尾注浆时压力消散和浆液凝固间的关系分为3个阶段,分别模拟浆液的流动状态、初凝状态和终凝状态,进而将对应参数分区段赋予计算模型中新建隧道外注浆层,且伴随开挖过程对注浆参数进行实时调整。由此,真实地反映了盾构全过程,实现了对施工的精细化模拟。借助厦门地铁1.0D(D为隧道外径)埋深盾构隧道工程,通过现场监测验证了数值模型的可靠性,计算对比了浅埋开挖过程中以上4类施工因素对软土地层的扰动影响,总结了各因素在扰动变形中的作用效果。结果表明:刀盘顶推作用使前方土体径向扩张;盾尾注浆阶段,在开挖空间两侧各1.0D范围内形成沉降槽,隧道侧面土体水平位移在注浆层凝固期间,出现近场回弹和远场扩张现象。刀盘摩擦力和盾壳摩擦力的增大会进一步加剧地层扰动变形,而开挖面支护力及盾尾注浆压力增大时,地表沉降有所减缓,侧面水平位移显著增加。研究成果对盾构浅埋开挖扰动预测及参数选取具有一定的指导意义。

关键词：盾构隧道浅埋软土地层精细化模拟现场监测

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软土地层中压入式沉井下沉的土塞效应及其影响

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浙江大学学报（工学版） 2020年第7期54卷 1380-1389页

作者：易琼廖少明朱继文徐伟忠同济大学地下建筑与工程系上海200092 上海城建市政工程(集团)有限公司上海200065

针对软土地层中压入式沉井的下沉稳定性控制问题,基于土塞形成机理推导出土塞高度的计算表达式,采用耦合欧拉-拉格朗日法(CEL)模拟沉井的动态压入过程,分析下沉中的土塞演化过程及土体应力、应变场,探讨土塞效应对沉井侧摩阻力和刃脚阻... 详细信息

针对软土地层中压入式沉井的下沉稳定性控制问题,基于土塞形成机理推导出土塞高度的计算表达式,采用耦合欧拉-拉格朗日法(CEL)模拟沉井的动态压入过程,分析下沉中的土塞演化过程及土体应力、应变场,探讨土塞效应对沉井侧摩阻力和刃脚阻力的影响.结果表明:在软土地层中,土塞高度的计算表达式能够较准确地得到下沉时的井内土塞高度;沉井压入下沉时土塞效应逐渐增大,在下沉深度约为25 m时变化趋势放缓,土塞率(PLR)约为0.56,土塞增量填充率(IFR)约为0.41,土塞为不完全闭塞;土塞效应引起的井内土体水平和竖向应力激增及土体等效塑性应变主要集中于有效土塞高度范围内;土塞效应会使沉井侧摩阻力尤其是内壁侧摩阻力显著增大;土塞效应会使沉井刃脚阻力增大,尤其在软弱地层中最明显.

关键词：压入式沉井软土地层土塞效应有效土塞高度耦合欧拉-拉格朗日法(CEL)

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软土地层盾构地中对接法孔压扰动规律研究

岩土力学 2024年第S01期45卷 535-549页

作者：王彪陈星欣尹清锋郭力群何明高华侨大学土木工程学院福建厦门361021 中建交通建设集团有限公司北京100142

在软土地层中应用盾构地中对接法能大大缩短长隧道施工周期,但先、后行盾构施工在盾构对接段产生的超静孔隙水压力会影响土体应力状态和地层稳定性。建立软土地层盾构地中对接法的流固耦合模型,在时间方面,分析了盾构地中对接横断面上... 详细信息

在软土地层中应用盾构地中对接法能大大缩短长隧道施工周期,但先、后行盾构施工在盾构对接段产生的超静孔隙水压力会影响土体应力状态和地层稳定性。建立软土地层盾构地中对接法的流固耦合模型,在时间方面,分析了盾构地中对接横断面上不同距离的超静孔隙水压力时间分布;在空间方面,分析了先、后行盾构施工引起的超静孔隙水压力纵向分布,以及盾构对接施工过程引起的超静孔隙水压力横断面分布。另外,分析了盾构地中对接施工对孔隙水压力的扰动规律,并进行施工参数分析。结果表明:完成盾构对接时,盾构施工对拱顶扰动范围最大,侧边次之,底部最小;后行盾构施工对开挖面前方的超静孔隙水压力影响范围是先行盾构施工的1.5倍,其值大约为3.4倍的隧道直径;当分层土体的渗透性差异过大时,会出现超静孔隙水压力突变的情况;在盾构地中对接施工过程中,先行盾构施工阶段产生的扰动影响要远大于后行盾构,至对接位置时,先行盾构对拱顶产生的孔压扰动指标是后行盾构的2倍左右;对接点处未进行注浆加固时,建议先、后行盾构在距对接点2D(D为隧道外径)前,将掌子面支护力减小至0.8倍标准掌子面支护力,或在先行盾构到达对接点前进行超前注浆加固,以减小盾构对接施工过程的扰动影响。

关键词：软土地层盾构对接超静孔隙水压力扰动度

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软土地层桥梁群桩基础沉降模型

中南大学学报（自然科学版） 2012年第3期43卷 1098-1106页

作者：汪优王星华刘建华蔡君君中南大学土木工程学院湖南长沙410075 长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410004 铁道第三勘察设计院天津300142

根据软土地层桥梁群桩基础的沉降特性,推导该地质环境下群桩模型试验相似法则,自行设计带承台群桩基础的室内模型并开展试验研究。试验结果表明:在桩身范围内,附加应力随深度衰减,在分布形式上,附加应力分布形式可近似为三角形;同时,桩... 详细信息

根据软土地层桥梁群桩基础的沉降特性,推导该地质环境下群桩模型试验相似法则,自行设计带承台群桩基础的室内模型并开展试验研究。试验结果表明:在桩身范围内,附加应力随深度衰减,在分布形式上,附加应力分布形式可近似为三角形;同时,桩侧土体的竖向应力随着桩顶沉降的增加而相应的增加,在接近极限荷载产生较大沉降时也没有表现出明显收敛的现象;群桩在施加荷载时(不同施工阶段),桩周上部分土中产生较大的超静孔隙水压力,随着时间逐渐消散,即土体的固结过程需要一定时间;群桩的荷载与沉降关系明显呈现非线性特性,其PS曲线大致可以划分为线性阶段、屈服阶段和整体破坏阶段3个阶段;且通过试验可知卸载后,各群桩位移回弹很小,经外荷载作用后,产生较大的塑性变形,因而群桩沉降应作为桩基础设计控制条件之一。

关键词：桩基础软土地层模型试验相似准则沉降

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软土地层土压平衡盾构法施工的模型试验研究

岩土工程学报 2007年第12期29卷 1849-1857页

作者：徐前卫朱合华廖少明郑七振周奎上海理工大学土木工程系同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

我国沿海地区以及许多内陆城市的地下广泛分布着很深的软黏土沉积层,目前该区域的许多城市都已兴建或正在筹建地铁。为确保在这种软弱地层中能采取与之相适应的盾构工法、减少对周围环境的影响以及降低工程造价,以上海地铁M8线某区间隧... 详细信息

我国沿海地区以及许多内陆城市的地下广泛分布着很深的软黏土沉积层,目前该区域的许多城市都已兴建或正在筹建地铁。为确保在这种软弱地层中能采取与之相适应的盾构工法、减少对周围环境的影响以及降低工程造价,以上海地铁M8线某区间隧道工程为研究背景,采用室内模型试验的方法,进行了土压平衡盾构针对软土地层的适应性试验研究。为此,首先根据相似理论和模型试验方法建立了土体–盾构机器之间的相似系统;随后,针对上海地区特定的软土地层,进行了人工模型土壤的配制和模型试验方法的设计,并利用直径400 mm的模型盾构机模拟直径6340 mm的原型盾构机;最后,进行盾构不同工作参数组合的掘削试验,并记录下试验过程中机器工作参数及土体内应力和变形变化的有关试验结果,通过对试验数据的整理与分析,得出了软土地层中土压平衡盾构法施工的一些有用的规律。

关键词：软土地层模型试验土压平衡盾构机土体-盾构系统

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软土地层矩形顶管掘进引起地表隆沉变形分析

岩土力学 2022年第S01期43卷 419-430页

作者：张志伟李忠超梁荣柱于东东梁东睿王理想吴文兵中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 武汉市市政建设集团有限公司湖北武汉430023

准确预测并及时控制软土地层矩形顶管掘进过程中引起的地表隆沉,可有效降低掘进施工对紧邻结构设施的影响。结合弹性力学Mindlin解和随机介质理论,进一步考虑顶管开挖面附加推力、非均匀分布且具有软化特性的机体-土体侧摩阻力、受触变... 详细信息

准确预测并及时控制软土地层矩形顶管掘进过程中引起的地表隆沉,可有效降低掘进施工对紧邻结构设施的影响。结合弹性力学Mindlin解和随机介质理论,进一步考虑顶管开挖面附加推力、非均匀分布且具有软化特性的机体-土体侧摩阻力、受触变泥浆特性影响的管节与土体间的侧摩阻力,管节附加注浆压力及基于开挖面收敛模式的土体损失共同作用,推导得到矩形顶管掘进期间地表隆沉位移解析解。经与3个工程算例的实测结果进行对比分析,发现所提方法可预测矩形顶管在软土地层掘进引起的地表隆沉变形规律。分析结果表明:顶管开挖面前方地表表现为隆起;随着顶管开挖面的远离,摩阻力、注浆压力对地表的影响逐渐减小,开挖面后方地表主要受土体损失作用发生沉降;土体损失引起的地表沉降量受开挖面收敛模式影响。

关键词：软土地层矩形顶管 Mindlin解随机介质理论地表隆沉