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隧道衬砌结构不确定性分析与测点布置研究

森林工程 2025年第1期41卷 205-216页

作者：李善豪柯善鑫李锋张希龙裴雪扬中交第三公路工程局有限公司北京101304 盐城工学院土木工程学院江苏盐城224051

在隧道工程中,确保衬砌结构安全至关重要,其中内力分析和安全评估是关键。通过数值模拟和现场监控量测手段分析结构内力,计算关键部位的安全系数。鉴于建模和测量误差的存在,引入概率模型量化安全系数估计的不确定性,并对轴力和弯矩的... 详细信息

在隧道工程中,确保衬砌结构安全至关重要,其中内力分析和安全评估是关键。通过数值模拟和现场监控量测手段分析结构内力,计算关键部位的安全系数。鉴于建模和测量误差的存在,引入概率模型量化安全系数估计的不确定性,并对轴力和弯矩的重构误差进行归一化处理,全面评价测点适宜性。以安徽境内某隧道为例,综合分析围岩压力分担比、水平围岩压力系数和测量噪声等因素对安全系数估计的影响,估计所得安全系数总体符合正态分布趋势,拱顶中部和拱肩位置处的安全系数波动较大。以减少估计不确定性和内力信息重构偏差为目标,结合现场实际工作条件安排测点位置。长期监测数据表明,二次衬砌结构内力在浇筑初期受多种因素影响波动明显,100 d后趋于稳定,结构安全储备充足。研究结果可为隧道衬砌结构安全系数统计分析和测点布置提供参考。

关键词：隧道工程衬砌结构不确定性分析信息重构测点布置施工监控不利位置安全系数

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临地铁结构物桩基施工技术研究

公路 2019年第12期64卷 89-96页

作者：刘鹏李祥祥李剑锋赵云奎李利饶杰中交隧道工程局有限公司华南分公司

为分析桩基施工对临近地铁结构物变形影响效应,采用Midas GTS软件建立三维模型,并结合FLAC3D进行数值模拟计算分析,对桥梁桩基施工过程地铁结构物安全性进行研究。以南宁市清川立交工程为研究实例,对桥梁桩基施工引起的地铁结构沉降与... 详细信息

为分析桩基施工对临近地铁结构物变形影响效应,采用Midas GTS软件建立三维模型,并结合FLAC3D进行数值模拟计算分析,对桥梁桩基施工过程地铁结构物安全性进行研究。以南宁市清川立交工程为研究实例,对桥梁桩基施工引起的地铁结构沉降与变形进行研究,采用地层-结构模型,通过Midas GTS和FLAC3D数值模拟计算分析,得到不同工况施工过程中地铁盾构区和场站区周边土体及其结构物的沉降变形特征,对既有地铁结构的安全性进行了评价,得到竖向位移远远大于水平位移,确定了桩基施工影响范围和施工方案,制订既有1号线地铁结构的变形控制标准和保护措施,为南方类似不良地质条件下跨结构物桩基施工提供了可靠的数据支持,具有重要指导意义。

关键词：桩基数值模拟应力场线弹性模型沉降

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饱和带压开舱技术相关设备及操作研究

现代隧道技术 2015年第4期52卷 201-206页

作者：张英明忽慧涛张伯阳中交隧道工程局有限公司北京100088

盾构隧道穿越复杂地层时不可避免地会遭遇被迫停机、开舱检修等问题,工程中常采用带压开舱方法对盾构刀盘及刀具进行检修。相对于常规压缩空气开舱方法,饱和带压开舱方法大大缩减了工期,并降低了发生加减压病症的风险。文章依托南京纬... 详细信息

盾构隧道穿越复杂地层时不可避免地会遭遇被迫停机、开舱检修等问题,工程中常采用带压开舱方法对盾构刀盘及刀具进行检修。相对于常规压缩空气开舱方法,饱和带压开舱方法大大缩减了工期,并降低了发生加减压病症的风险。文章依托南京纬三路过江通道工程实例,对饱和带压开舱设备工作原理及运输对接设备进行了系统化研究,总结出了生活舱、穿梭舱等关键设备的核心组成及操作要点,以期对国内类似工程开舱作业提供借鉴和参考。

关键词：盾构隧道饱和带压开舱生活舱穿梭舱

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南京纬三路过江通道工程盾构段施工风险评估

现代隧道技术 2015年第4期52卷 49-54页

作者：姚占虎中交隧道工程局有限公司北京100088

由于地质条件的复杂性及不可预见性,水下盾构隧道施工安全风险评估已经成为地下工程研究的重要课题。文章以南京纬三路过江通道工程为背景,对盾构段施工风险因素的辨识和施工风险的评价进行了分析,并制定了各风险因素的控制措施。分析... 详细信息

由于地质条件的复杂性及不可预见性,水下盾构隧道施工安全风险评估已经成为地下工程研究的重要课题。文章以南京纬三路过江通道工程为背景,对盾构段施工风险因素的辨识和施工风险的评价进行了分析,并制定了各风险因素的控制措施。分析结果表明:南京纬三路过江通道带压开舱作业是盾构长距离穿越高水压、强透水复合地层时风险控制的首要目标,可以从减少开舱更换刀具的次数、设定合理的切口压力及确保开挖面形成稳定泥膜等方面降低风险;盾构掘进过程的风险控制,主要通过检测盾构掘进参数的变化、停机分析参数异常原因等方面进行;各种风险应急预案和应急物资设备等风险控制措施的完备,也是减少风险损失的重要措施。该研究对类似工程的风险分析和控制有参考意义。

关键词：水下盾构隧道风险评估风险控制

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超大直径盾构始发段同步注浆技术研究与应用

现代隧道技术 2015年第4期52卷 101-104,120页

作者：姚占虎张伯阳陈郁邵海龙田毅中交隧道工程局有限公司北京100088

盾构掘进过程中会在管片环和周围地层之间形成空隙,从而影响到地层稳定性和隧道管片结构安全性。文章结合南京纬三路过江通道工程始发段的地质特性和同步注浆要求,对单液惰性注浆材料进行了试验,研究了不同胶砂比条件下浆液的工作性能... 详细信息

盾构掘进过程中会在管片环和周围地层之间形成空隙,从而影响到地层稳定性和隧道管片结构安全性。文章结合南京纬三路过江通道工程始发段的地质特性和同步注浆要求,对单液惰性注浆材料进行了试验,研究了不同胶砂比条件下浆液的工作性能和抗压强度指标。试验结果表明:胶砂比大于0.55的砂浆的工作性能均能满足同步注浆要求。综合考虑强度要求及经济性等原因,决定采用D4组配合比的单液惰性注浆浆液。盾构掘进过程中,地表沉降监测值均在设定的报警值范围之内,证明同步注浆达到预期效果。

关键词：盾构同步注浆单液惰性浆液配合比地表沉降

重力式U型混凝土桥台早期温度裂缝的成因及表面、深度、修补技术研究

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公路工程 2018年第1期43卷 186-190页

作者：潘永祥中交隧道工程局有限公司华南分公司广东广州510799

目前,我国重力式U型混凝土桥台利用率较高,其适用性较强,但是在实际施工中,由于体积较大,自身重量也相应较大,桥台采用素混凝土,一般分布在桥台两侧的前墙与侧墙身,所承受的河流与外力较大,如在早期混凝土控制中出现自然天气温渡的变化... 详细信息

目前,我国重力式U型混凝土桥台利用率较高,其适用性较强,但是在实际施工中,由于体积较大,自身重量也相应较大,桥台采用素混凝土,一般分布在桥台两侧的前墙与侧墙身,所承受的河流与外力较大,如在早期混凝土控制中出现自然天气温渡的变化,极易出现早期温度裂缝,那么其修补技术方案的提出,对于重力式U型混凝土桥台而言,就显得尤为重要。以黑龙江省依兰县巴兰河重力式U型混凝土桥台为例,对其早期温度裂缝的修补技术进行深入探讨与研究,期望通过本次探讨与研究,对重力式U型混凝土桥台早期温度裂缝的修补技术提出一些参考性建议。

关键词：重力式 U型混凝土桥台早期温度裂缝修补

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刃宽对硬岩掘进影响的仿真及试验研究

工程科学学报 2025年第1期47卷 13-24页

作者：尚勇孙靖东姜海峰许顺海段红磊孙朝阳北京科技大学机械工程学院北京100083 中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司河南453000

滚刀在硬岩掘进中极易发生崩刃、偏磨等异常失效,研究硬岩掘进条件下刃型参数对滚刀破岩载荷和破岩效率的影响十分重要.本文采用滚刀破岩试验和仿真分析相结合的方法,从载荷曲线、破岩体积、破岩比能等方面分析了刃宽对滚刀破岩的影响.... 详细信息

滚刀在硬岩掘进中极易发生崩刃、偏磨等异常失效,研究硬岩掘进条件下刃型参数对滚刀破岩载荷和破岩效率的影响十分重要.本文采用滚刀破岩试验和仿真分析相结合的方法,从载荷曲线、破岩体积、破岩比能等方面分析了刃宽对滚刀破岩的影响.基于双线性本构模型及Benzeggagh–Kenane损伤断裂准则建立了岩石材料的内聚力本构模型,通过单轴抗压试验及巴西劈裂试验对内聚力本构模型的微观参数进行了校准,并进一步建立了滚刀破岩的内聚力仿真模型.结果表明:内聚力本构模型可以准确的模拟破岩过程中岩石裂纹的萌生和扩展过程.依据裂纹的萌生和扩展情况,滚刀破岩过程主要分为三个阶段:弹性阶段、裂纹萌生–扩展阶段及岩石破坏卸载阶段.滚刀破岩载荷和破岩体积随着贯入度、刀间距和刃宽的增加而增加;破岩比能随刃宽的增加呈先减小后增大的趋势.对于所选取的硬岩,采用13 mm刃宽滚刀破岩时比能最小,破岩效率最高;7 mm刃宽滚刀破岩时无法形成贯通岩片,相邻滚刀之间仍存在岩脊,破岩效率较低.

关键词：滚刀刃宽 Cohesive模型线切割试验破岩载荷破岩效率

超大直径盾构负环精细化拼装工艺研究——以南京和燕路过江通道工程为例

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隧道建设（中英文） 2020年第S1期40卷 350-357页

作者：李安云孙钰斌胡增绪张雷中交隧道工程局有限公司北京100102

负环拼装是盾构始发过程中十分重要的一道施工工序。为解决超大直径盾构始发时负环拼装较为困难、拼装工序不规范、拼装尺寸偏差大等施工问题,以南京和燕路过江通道工程项目为研究对象,采用理论研究、三维模拟、数值计算等方法对超大直... 详细信息

负环拼装是盾构始发过程中十分重要的一道施工工序。为解决超大直径盾构始发时负环拼装较为困难、拼装工序不规范、拼装尺寸偏差大等施工问题,以南京和燕路过江通道工程项目为研究对象,采用理论研究、三维模拟、数值计算等方法对超大直径盾构负环精细化拼装的施工过程及真圆度拟合检查方式进行研究,重点对负环拼装定位方法及相关施工测量内容进行研究,并叙述施工过程中的控制要点,总结得出管片定位特征点的选取方式、管片推出时的控制方法、减小管片下沉影响的方式、管片拼装的控制标准等结论,形成一种超大直径盾构管片平整度的计算方法。将研究结论应用于依托项目后,和燕路过江通道项目负环拼装过程顺利,负环拼装精度及真圆度的控制均高于设计及规范要求,最大程度减少了错台和椭变,大大提高了管片成型质量。

关键词：超大直径盾构负环拼装拼装定位拼装精细化管片平整度检测

软流塑地层暗挖法截除盾构前方桩基群关键施工技术

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现代隧道技术 2018年第2期55卷 194-200页

作者：苏明中交隧道工程局有限公司北京100088

在软流塑地层中采用暗挖法截除盾构前方桩基群的做法尚属首例,软土暗挖与截桩交替进行,风险与难度极高。文章依托南京地铁3号线大明路站—明发广场站盾构区间下穿宁溧路夹岗过街箱涵工程实例,针对该地层中桩基群与盾构隧道的特点和限制... 详细信息

在软流塑地层中采用暗挖法截除盾构前方桩基群的做法尚属首例,软土暗挖与截桩交替进行,风险与难度极高。文章依托南京地铁3号线大明路站—明发广场站盾构区间下穿宁溧路夹岗过街箱涵工程实例,针对该地层中桩基群与盾构隧道的特点和限制条件,采用暗挖法先开挖上半断面并封闭成环,再施作洞内竖井并开挖下半断面,同时采用劈裂机和人工风镐微扰动截桩技术,解决了软土开挖易变形、截桩振动大、开挖面暴露时间长易坍塌等风险,同时缩短了工期,可为后续类似条件下的工程施工提供参考。

关键词：盾构隧道微扰动截桩暗挖法竖井施作软土加固开挖支护