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隧道下穿时地表房屋变形开裂的定量评估

岩石力学与工程学报 2008年第11期27卷 2288-2294页

作者：易小明张顶立李鹏飞北京交通大学隧道与地下工程教育部工程研究中心

城市隧道下穿时,普遍存在着地表房屋变形超限、倾斜开裂等风险控制难题,结合厦门机场路隧道下穿建筑群的工程实践,分别采用W-W破坏准则、屈服接近度模型和Mazars损伤模型,对地表房屋变形开裂进行定量的计算与评估。计算结果表明:屈服接... 详细信息

城市隧道下穿时,普遍存在着地表房屋变形超限、倾斜开裂等风险控制难题,结合厦门机场路隧道下穿建筑群的工程实践,分别采用W-W破坏准则、屈服接近度模型和Mazars损伤模型,对地表房屋变形开裂进行定量的计算与评估。计算结果表明:屈服接近度模型实质为广义的塑性区,其结果为定量的房屋开裂安全度分布;Mazars损伤模型为典型的拉损伤模型,根据其损伤变量的大小,可以对应地评估房屋开裂程度。同时,分别基于屈服接近度模型和Mazars损伤模型,对隧道下穿过程进行数值模拟,二者结果均较好地反映了房屋变形开裂过程与施工过程的非线性相关性,由此实现了对房屋变形开裂全过程的量化评估与控制。研究结果显示,开裂过程的计算评估结果与现场房屋裂缝、变形实测结果一致性良好。

关键词：隧道工程房屋开裂隧道下穿屈服接近度损伤现场监测

基于Hoek-Brown强度参数的地铁隧道下穿既有管廊塌落上限分析

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应用基础与工程科学学报 2023年第5期31卷 1205-1218页

作者：刘平王洪涛刘泉声徐辰宇刘池殷欣武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072 山东建筑大学土木工程学院山东济南250101 济南轨道交通集团有限公司山东济南250100

针对地铁隧道下穿既有管廊易引起沉降破坏等问题,在上限定理理论框架下,考虑上部管廊结构荷载、支护力等因素协同影响,构建隧道上方地层塌落破坏机制.基于地质强度指标GSI法的Hoek-Brown强度准则及相关联流动法则,推导出塌落滑动面的解... 详细信息

针对地铁隧道下穿既有管廊易引起沉降破坏等问题,在上限定理理论框架下,考虑上部管廊结构荷载、支护力等因素协同影响,构建隧道上方地层塌落破坏机制.基于地质强度指标GSI法的Hoek-Brown强度准则及相关联流动法则,推导出塌落滑动面的解析解,同时给出隧道顶板与管廊底板之间临界距离计算公式.将理论结果与数值计算解进行对比,验证了理论推导的正确性.讨论了不同参数对塌落破坏范围的影响规律及各因素影响敏感程度,并给出相应的工程建议措施.研究结果可为此类工况下隧道的设计和施工提供一定的理论指导.

关键词：隧道下穿 Hoek-Brown强度准则上限分析临界距离塌落机理参数敏感性分析

基于双层梁理论的隧道下穿诱发无砟铁路变形计算方法

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西南交通大学学报 2024年第3期59卷 646-652,669页

作者：雷鸣张丙强刘海黄志斌长沙学院土木工程学院湖南长沙410022 福建理工大学土木工程学院福建福州350118 中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司福建福州350013

为研究隧道下穿无砟铁路轨道时板底部脱空对轨道变形的影响,提出一种改进的隧道下穿引起无砟铁路变形的计算方法.首先,将无砟铁路轨道结构简化为双层地基梁模型,建立隧道下穿施工引起无砟铁路变形的控制方程;然后,将无砟铁路分为中间脱... 详细信息

为研究隧道下穿无砟铁路轨道时板底部脱空对轨道变形的影响,提出一种改进的隧道下穿引起无砟铁路变形的计算方法.首先,将无砟铁路轨道结构简化为双层地基梁模型,建立隧道下穿施工引起无砟铁路变形的控制方程;然后,将无砟铁路分为中间脱空段和两端接地段共三部分,推导隧道下穿施工诱发无砟铁路变形的计算式,对比路基不均匀沉降引起无砟轨道变形的理论计算值与数值模拟结果,验证了理论计算方法的正确性;最后,探讨了新建隧道埋深、隧道下穿施工引起周围地层的损失率,以及既有铁路与隧道间的水平夹角对无砟铁路轨道变形的影响.研究结果表明:当隧道从铁路下方6 m处垂直穿越既有铁路时,轨道中点变形将达到最大值;隧道施工引起周围地层损失率从0.25%增大到2.50%时,轨道中点变形和轨道板底部脱空区宽度将分别增大4.0倍和2.2倍.

关键词：轨道变形隧道下穿双层梁模型 Winkler地基理论方法

隧道下穿桥梁的桥墩稳定性未确知测度评价研究

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中国安全科学学报 2011年第4期21卷 91-97页

作者：刘志祥郭永乐周士霖中南大学资源与安全工程学院

为指导隧道安全施工,保证路桥的安全运营,对桥梁桥墩稳定性进行评价,运用未确知理论,建立未确知测度评价模型。结合葵坝隧道下穿盐坝高速路桥的工程实际,选取影响桥墩稳定性的10个指标构造评价指标体系,依据每个桥墩的指标分级标准构建... 详细信息

为指导隧道安全施工,保证路桥的安全运营,对桥梁桥墩稳定性进行评价,运用未确知理论,建立未确知测度评价模型。结合葵坝隧道下穿盐坝高速路桥的工程实际,选取影响桥墩稳定性的10个指标构造评价指标体系,依据每个桥墩的指标分级标准构建单指标未确知测度函数,确定每个对象的单指标测度矩阵;用熵权法计算各对象指标的权重,进而得到了对象的多指标综合测度向量;并依据置信度识别准则得出12个桥墩的隶属等级和稳定性排序。结果表明:12个桥墩中,除有1个桥墩处于不稳定等级外,其余都处于稳定等级。

关键词：隧道下穿路桥桥墩未确知测度稳定性评价

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新建隧道下穿高铁路基施工过程稳定性分析

铁道工程学报 2022年第5期39卷 53-58,79页

作者：张飞中铁上海工程局集团第七工程有限公司西安710000

研究目的:为研究高铁路基在新建隧道下穿施工过程中的稳定性,本文以青平城际轨道交通下穿潍莱高铁段为研究背景,采用FLAC^(3D)数值模拟软件对隧道的开挖工法进行比选,最终采用三台阶法对新建隧道进行开挖,依据现场监测结果并结合高铁路... 详细信息

研究目的:为研究高铁路基在新建隧道下穿施工过程中的稳定性,本文以青平城际轨道交通下穿潍莱高铁段为研究背景,采用FLAC^(3D)数值模拟软件对隧道的开挖工法进行比选,最终采用三台阶法对新建隧道进行开挖,依据现场监测结果并结合高铁路基稳定性的数值计算结果,对潍莱高铁段的安全稳定性进行深入探讨与分析。研究结论:(1)CD法和三台阶法均适用于该类隧道,但CD法的施工效率低,建议在保证安全施工的前提下采用三台阶法;(2)地表沉降呈现出隧道中线处沉降量最大,离隧道中线越远沉降量越小的变化规律;(3)在开挖至高铁路基边缘和下穿段开挖完成两种情况下,隧道断面的沉降量增幅从大到小依次为隧道拱顶、拱底、拱肩和拱脚,具体为拱顶1.62 mm,拱脚0.73 mm,拱肩0.63 mm,拱底0.45 mm;(4)本文研究可为新建隧道在近距离下穿既有高铁路基过程中的设计施工提供技术支撑和理论参考。

关键词：隧道下穿数值模拟现场监测围岩稳定性

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隧道下穿引起管线非线性变形的简化计算方法

土木与环境工程学报(中英文) 2023年

作者：殷鑫重庆市勘测院

城市地铁修建过程中不可避免地下穿既有市政管线，威胁管线安全。现有管线变形的预测理论多是采用的Winkler和Pasternak等弹性地基模型，无法考虑土体非线性变形特性。提出将既有刚性接头的市政管道视为非线性地基上的连续梁模型，建立... 详细信息

城市地铁修建过程中不可避免地下穿既有市政管线，威胁管线安全。现有管线变形的预测理论多是采用的Winkler和Pasternak等弹性地基模型，无法考虑土体非线性变形特性。提出将既有刚性接头的市政管道视为非线性地基上的连续梁模型，建立管线非线性变形预测方法。首先，通过Peck经验公式和考虑先建隧道影响的修正Peck公式分别计算单线和双线隧道下穿引起管道轴线处的地层位移；然后，建立管道变形的微分控制方程，通过有限差分法和牛顿迭代法得到管道的数值解；最后，通过与已有离心机试验和两个工程案例的监测结果对比，验证所提方法的合理性和适用性。结果表明：与常用弹性地基模型相比，所提方法计算结果与实测结果趋势更为接近；考虑平行双线隧道先后施工的影响后，可以较好地预测双线隧道穿越引起的管道变形。

关键词：双线隧道隧道下穿刚性接头管线非线性地基理论分析

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隧道下穿铁路桥段围岩稳定性分析

公路交通科技（应用技术版） 2012年第6期8卷 290-293页

作者：毕昌媛贵州省凯里公路管理局贵州凯里556000

随着城市地铁工程的快速发展,越来越多的地铁在修建过程中需下穿既有建筑物,并与其产生相互影响。论文以某地铁隧道下穿铁路桥段为例,对施工过程中隧道围岩变形进行现场监测和数值模拟,得出:整个隧道开挖过程中,以掌子面附近断面位移变... 详细信息

随着城市地铁工程的快速发展,越来越多的地铁在修建过程中需下穿既有建筑物,并与其产生相互影响。论文以某地铁隧道下穿铁路桥段为例,对施工过程中隧道围岩变形进行现场监测和数值模拟,得出:整个隧道开挖过程中,以掌子面附近断面位移变化较大,其中竖向位移以拱顶最大,水平位移在拱腰处最大;随着掌子面的开挖隧道洞口附近断面逐渐趋于稳定,初期支护结构设计满足施工的要求。

关键词：隧道下穿数值模拟现场监测

双参数地基中隧道下穿既有管线的显式解析解分析

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安全与环境学报 2023年第6期23卷 1852-1858页

作者：黄明华周钲霖湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室长沙410082 湖南大学土木工程学院长沙410082

针对隧道下穿诱发既有管线响应问题,基于Pasternak地基模型推导管线变形控制微分方程,并采用朗斯基行列式和常数变易法给出全定义域内管线挠度、转角、弯矩和剪力的显式解析解。结合工程实例,将该方法所得管线挠度与实测数据及已有文献... 详细信息

针对隧道下穿诱发既有管线响应问题,基于Pasternak地基模型推导管线变形控制微分方程,并采用朗斯基行列式和常数变易法给出全定义域内管线挠度、转角、弯矩和剪力的显式解析解。结合工程实例,将该方法所得管线挠度与实测数据及已有文献结果进行对比,对显式解析解的可行性和优异性进行验证。此外,分析了沉降槽宽度参数和剪切层刚度系数对管线响应的影响。结果表明:所提方法给出的管线挠度与实测数据吻合较好;随沉降槽宽度参数增大,管线响应范围扩大,管线挠度增加,管线最大转角先增大后减小,管线最大弯矩值和最大剪力值减小;随剪切层刚度系数增大,管线响应范围受到影响较小,管线挠度在隧道中轴线附近范围增加,管线转角在峰值附近范围增大,管线弯矩最大值和剪力最大值减小。

关键词：安全工程隧道下穿既有管线管线响应 Pasternak地基显式解析解

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受隧道下穿施工影响的地中燃气管线沉降控制标准研究

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现代隧道技术 2021年第S1期58卷 258-264页

作者：赵东平温斯逊王卢伟方华昌王德勇西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 西南交通大学土木工程学院成都610031 中交一公局集团有限公司北京100024

当新建隧道临近既有地中燃气管线施工时,必然会对既有燃气管线造成影响,由于地中燃气管线改移或保护难度都很大,因此,有必要对既有地中燃气管线的沉降控制标准展开研究。本文对国内既有地方规范及标准进行了研究分析,并采用Peck曲线方程... 详细信息

当新建隧道临近既有地中燃气管线施工时,必然会对既有燃气管线造成影响,由于地中燃气管线改移或保护难度都很大,因此,有必要对既有地中燃气管线的沉降控制标准展开研究。本文对国内既有地方规范及标准进行了研究分析,并采用Peck曲线方程和Jacobsz曲线方程模拟燃气管线沉降趋势,提出了燃气管线沉降值计算方法。研究结果表明:(1)目前国内尚无针对地中管线沉降控制的国家标准,在湖北、上海、北京、广州和重庆等地方标准中,管线控制标准存在不统一的问题;(2)基于隧道施工导致的地层沉降曲线拟合方程,提出了地中燃气管线沉降限值的计算方法;(3)实际工程算例表明,采用Peck曲线方程计算得出的地中燃气管线沉降限值较为合理。

关键词：隧道下穿地中燃气管线控制标准沉降 Peak曲线方程