检索结果-南通市图书馆

盾构带压进舱开挖面稳定性分析及合理进舱换刀区间判断研究

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隧道建设（中英文） 2022年第5期42卷 833-840页

作者：胡威东周子扬封坤邓朝辉刘议文中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心湖北武汉430063 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031

为探究盾构隧道施工中带压进舱换刀作业的合理区段,分析带压进舱过程中开挖面的失稳规律,依托佛莞城际铁路狮子洋隧道工程,对隧道穿越不同地层进行开挖面稳定性计算分析,得到不同地层环境下的最高带压进舱埋深;提出选取适合盾构带压换... 详细信息

为探究盾构隧道施工中带压进舱换刀作业的合理区段,分析带压进舱过程中开挖面的失稳规律,依托佛莞城际铁路狮子洋隧道工程,对隧道穿越不同地层进行开挖面稳定性计算分析,得到不同地层环境下的最高带压进舱埋深;提出选取适合盾构带压换刀作业断面的判别方法,并针对依托工程给出合理换刀位置选择的建议。研究得出:1)针对狮子洋隧道工程圆砾土、强风化泥质砂岩及中风化泥质砂岩3种地层,围岩自身稳定性越强,进舱时所能承受的上覆土越高,开挖面变形越小,越适合进舱作业;2)对于淤泥地层而言,由于自身流动性较强、稳定性差,不适合带压进舱作业;3)对比实际施工进舱换刀作业时施加的支护力,楔形滑块模型计算方法所得最小支护压力偏大,数值计算方法所得结果偏小,但更接近实际极限情况;4)结合现场带压进舱作业验证,本文提出的方法可以较为准确地判断隧道全区段带压进舱的可行性,可初步给出适合带压进舱工作的盾构隧道施工区间,为实际工程选择进舱作业位置给出建议。

关键词：盾构隧道带压进舱换刀进舱断面开挖面稳定性

基于光纤光栅传感器的水下盾构隧道健康监测与安全评价

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隧道建设（中英文） 2024年第S1期44卷 485-495页

作者：沙莎刘学增王帅鹏上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200093 上海地下基础设施安全检测与养护装备工程技术研究中心上海200093 同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200093

为保证水下盾构隧道在施工和运营过程中的结构安全性,依托江苏某过江隧道建设工程,选取最危险、薄弱的典型断面安装光纤光栅传感器,建立隧道结构健康监测系统,实时掌握水下盾构隧道受力变形规律,及时判断隧道结构健康状况。首先,该系统... 详细信息

为保证水下盾构隧道在施工和运营过程中的结构安全性,依托江苏某过江隧道建设工程,选取最危险、薄弱的典型断面安装光纤光栅传感器,建立隧道结构健康监测系统,实时掌握水下盾构隧道受力变形规律,及时判断隧道结构健康状况。首先,该系统对采集的健康监测数据进行异常数据的识别、剔除和补全等预处理;然后,结合温度、土压力和渗压等外部因素对监测数据进行关联性分析,研究外部因素对隧道结构受力变形的影响规律;最后,以管片收敛变形和钢筋应力为评价指标,对隧道结构安全性进行评价,并通过计算结构安全系数验证结构安全性评价结果。研究结果表明:1)拉依达准则和箱形图法能够有效识别异常数据,且识别的异常数据基本能通过估计邻域法的检验;2)对土压力和渗压分别与钢筋应力进行灰色关联分析,发现钢筋应力受土压力影响较大,管片变形受渗压作用更明显;3)以管片收敛变形和钢筋应力为评价指标,对单环监测断面进行安全性能评价,确定结构安全等级为1级,结构完好。通过钢筋应力推算结构弯矩和轴力,计算最危险管片结构安全系数为4.20,满足规范要求,安全评价结果准确,结构性能安全。

关键词：水下盾构隧道结构健康监测光纤光栅传感器数据预处理关联分析安全评价

盾构隧道管片接缝气体泄漏模型及影响因素分析

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现代隧道技术 2023年第4期60卷 6-13页

作者：肖明清唐宇恒陈俊伟张超勇中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心武汉430063 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074 湖北工业大学机械工程学院武汉430068

隧道穿越沼气地层时,气体与液体之间物理特性的差异会导致不同的渗漏特性,需开展管片接缝处气体泄漏机理研究。首先从泄漏通道的角度出发,建立管片接缝气体泄漏模型,推导管片接缝气体泄漏率公式;然后,建立密封垫数值仿真模型分析密封垫... 详细信息

隧道穿越沼气地层时,气体与液体之间物理特性的差异会导致不同的渗漏特性,需开展管片接缝处气体泄漏机理研究。首先从泄漏通道的角度出发,建立管片接缝气体泄漏模型,推导管片接缝气体泄漏率公式;然后,建立密封垫数值仿真模型分析密封垫粗糙度和外界气压对气密性的影响规律;最后,对仿真数据进行多元线性回归分析,分析各因素敏感性,并提出降低管片接缝气体泄漏的方法。结果表明,较小的粗糙度能明显抑制气体泄漏,粗糙度大于0.8μm时,气体泄漏率显著增加,考虑生产成本因素,建议密封垫粗糙度控制在0.4~0.8μm;随着外界气压的增大,接触面间平均接触应力并不是持续增大,泄漏通道高度并未随正压力的变大而产生明显变化;影响气体泄漏率的因素按影响程度从高到低依次是粗糙度、外侧气压、错位量、张开量和硬度。

关键词：盾构隧道管片接缝密封垫性能气密性气体泄漏率

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深埋小净距隧道围岩压力代表值探讨

铁道工程学报 2020年第10期37卷 83-89页

作者：肖明清徐晨中铁第四勘察设计院集团有限公司水下隧道技术国家地方联合工程研究中心武汉430063

研究目的:深埋小净距隧道围岩压力计算方法一直是隧道设计的难点问题,本文采用单洞隧道围岩压力代表值的思路和计算方法,研究深埋小净距隧道围岩压力大小与分布规律,为完善小净距隧道支护结构设计提供参考。研究结论:(1)提出了围岩压力... 详细信息

研究目的:深埋小净距隧道围岩压力计算方法一直是隧道设计的难点问题,本文采用单洞隧道围岩压力代表值的思路和计算方法,研究深埋小净距隧道围岩压力大小与分布规律,为完善小净距隧道支护结构设计提供参考。研究结论:(1)提出了围岩压力全寿命周期演变规律,将隧道围岩压力从施工至破坏分为施工阶段、服役阶段、破坏阶段、破坏后阶段4个阶段,据此得出了采用塌落拱理论和普氏理论计算围岩压力的不合理性在于:该理论得出的是破坏后阶段的塌方高度,而该阶段的支护结构已不存在,因而采用该阶段的塌方高度作为围岩压力对于结构设计而言已无意义;(2)将最小支护力pimin与围岩压力代表值的思路和计算方法引入至深埋小净距隧道围岩压力计算,结果表明小净距隧道围岩压力代表值的大小、分布形态与净距、埋深等因素密切相关,共有3种形态,即内外侧相当、外侧大于内侧、内侧大于外侧;(3)提出了小净距隧道内侧侧压力系数计算方法,得出了内侧侧压力系数不大于外侧的结论。

关键词：深埋小净距隧道围岩压力代表值最小支护力

软弱围岩下海底铁路盾构隧道全装配式内部结构列车振动响应研究

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铁道标准设计 2022年第3期66卷 130-137页

作者：潘文韬肖明清封坤焦齐柱唐雄俊西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心武汉430063

采用全装配式内部结构是实现隧道快速施工的重要途径,但在列车振动长期作用下,不同型式的内部结构与拼装方式产生的动力响应差异较大,可能造成内部结构变形或连接节点失效。鉴于此,调研了现有装配式内部结构类型,针对金塘海底隧道提出... 详细信息

采用全装配式内部结构是实现隧道快速施工的重要途径,但在列车振动长期作用下,不同型式的内部结构与拼装方式产生的动力响应差异较大,可能造成内部结构变形或连接节点失效。鉴于此,调研了现有装配式内部结构类型,针对金塘海底隧道提出选用全装配式内部结构方案,对比分析不同内部结构方案(全拼装、部分拼装、全现浇)与不同连接方式(两端固结、一端固结一端水平铰接)下盾构隧道内部结构的列车振动响应,并通过现场实测验证了全装配式内部结构优越性。结果表明:(1)列车交会行驶将引起列车振动下内部结构的位移、加速度、主应力提前且振幅变化,不同部位加速度与主应力差异很大、且会出现激增现象;(2)提出全装配式内部结构两端固结以及非封闭式二衬部分装配式方案。前者在施工速度质量以及结构受力变形上有优势并通过现场情况得到了验证,后者不需要考虑螺栓疲劳失效且在拱顶、拱底沉降上较为优异;(3)结构的受力变形主要受内部结构方案以及接头连接影响,节点的连接方式与刚度将对隧道内部结构在列车振动下的整体性与稳定有较大影响。

关键词：铁路隧道盾构隧道装配式内部结构列车振动响应数值分析现场实测螺栓疲劳

基于遗传算法的盾构隧道管片接头刚度反演研究

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现代隧道技术 2022年第2期59卷 78-85页

作者：薛光桥程岩刘笑娣刘新根张忆中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心武汉430063 上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200092 上海地下基础设施安全检测与养护装备工程技术研究中心上海200092

梁-弹簧模型在管片衬砌结构计算中应用较广泛,目前接头刚度取值方法主要有模型试验法及经验取值法,模型试验法耗时长、成本高昂,而依据经验取值难免存在一定主观性。鉴于此,利用C++编程语言,基于遗传算法开发了盾构隧道管片结构位移反... 详细信息

梁-弹簧模型在管片衬砌结构计算中应用较广泛,目前接头刚度取值方法主要有模型试验法及经验取值法,模型试验法耗时长、成本高昂,而依据经验取值难免存在一定主观性。鉴于此,利用C++编程语言,基于遗传算法开发了盾构隧道管片结构位移反分析程序,首先通过弹性模量值反演算例,得出反演值与理论值误差为1.4%,验证了算法和程序的可行性。利用程序将反演接头刚度值与实际设计案例管片接头刚度值进行对比,反演计算结果表明:正弯矩下管片环向接头转动刚度值反演误差为2.6%,负弯矩下管片环向接头转动刚度值反演误差为4.3%。

关键词：盾构隧道接头刚度反演计算遗传算法

大直径盾构隧道内部装配式箱涵拼装质量调查研究

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城市轨道交通研究 2023年第3期26卷 143-147页

作者：孙文昊张西文刘燕姚捷张亮亮刘广森中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 济南大学土木建筑学院济南250022 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心武汉430063

对某在建超大公路和城市轨道交通合建盾构隧道共2275环装配式大尺寸箱涵拼装质量开展调查研究,重点关注拼缝宽度、拼缝错台、螺栓质量和轴力变化等质量指标。研究结果如下:(1)拼缝质量存在较大的差异性,拼缝宽度在5~40 mm内数量呈正态分... 详细信息

对某在建超大公路和城市轨道交通合建盾构隧道共2275环装配式大尺寸箱涵拼装质量开展调查研究,重点关注拼缝宽度、拼缝错台、螺栓质量和轴力变化等质量指标。研究结果如下:(1)拼缝质量存在较大的差异性,拼缝宽度在5~40 mm内数量呈正态分布,拼装错台主要在2~10 mm内,部分拼缝错台超过16 mm,连接螺栓基本完好,但连接螺栓轴力在外界因素影响下损失严重,100 d后平均损失率达到51.58%;(2)调查分析了拼缝质量差异性的原因,主要受箱涵预制精度、施工安装精度、后期变形、施工荷载等因素影响;(3)提出了研发自适应性强的预制箱涵、提高预制精度、提高施工质量和加强隧道结构变形控制等提高拼装质量的方法。

关键词：盾构隧道装配式箱涵拼装质量张开量错台螺栓轴力

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基于BIM技术的地质体与结构体模型深度融合方法

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应用基础与工程科学学报 2023年第6期31卷 1410-1426页

作者：吴佳明丁烈云肖明清戴林发宝薛光桥陈健付晓东中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心湖北武汉430063 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

三维地质建模技术和基于BIM的结构建模技术在各自领域发展迅猛,但是两者在数据来源、建模方式以及信息表达等方面存在显著的差异,目前两类模型主要表现为在空间上叠加,始终难以很好地深度融合.以岩土工程中的地质体和结构体为研究对象,... 详细信息

三维地质建模技术和基于BIM的结构建模技术在各自领域发展迅猛,但是两者在数据来源、建模方式以及信息表达等方面存在显著的差异,目前两类模型主要表现为在空间上叠加,始终难以很好地深度融合.以岩土工程中的地质体和结构体为研究对象,对两类模型进行布尔运算,通过平面回路搜索和空间回路分析,建立三维地质模型和BIM结构模型的深度融合方法.记录地质体模型和结构体模型的重叠关系,对可能重叠的地质体模型和结构体模型进行面—面之间的重叠和相交的布尔运算;基于递归算法,对面上的线段进行共线识别,记录新的顶点、线、面的信息;通过平面回路搜索,在平面上建立新的顶点—有向边—有向环—有向面的几何拓扑关系;通过空间回路分析,在空间上形成有向面—有向壳—有向体的几何拓扑关系,实现地质体和结构体的几何拓扑重构,从而真正实现地质体与结构体的深度融合.结合三维模型力学分析需求,实现了深度融合的一体化模型与力学分析模型的转换,进一步验证该方法的有效性和适用性.

关键词： BIM技术岩土工程地质体结构体几何拓扑重构深度融合力学分析

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新建地下通道时下方地铁隧道保护方案研究

铁道工程学报 2019年第12期36卷 86-91页

作者：孙文昊范东方胡威东王均勇水下隧道技术国家地方联合工程研究中心武汉430063 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

研究目的:为研究新建的地下通道卸载施工时下方既有地铁盾构隧道保护技术的可行性及其应用效果,结合某地下空间项目中地下通道方案研究阶段提出的两种保护措施,采用有限元数值模拟分析的方式对保护效果进行分析,并对推荐的实施方案与实... 详细信息

研究目的:为研究新建的地下通道卸载施工时下方既有地铁盾构隧道保护技术的可行性及其应用效果,结合某地下空间项目中地下通道方案研究阶段提出的两种保护措施,采用有限元数值模拟分析的方式对保护效果进行分析,并对推荐的实施方案与实际施工的监测数据进行对比。研究结论:(1)对下方既有隧道周边地层搅拌桩加固,然后再进行基坑抽条开挖的方法施工地下通道,理论上能够减小下方隧道的隆起变形,但是减小的程度不大;(2)对既有隧道周边进行地层加固施工,极易引起下方隧道水平收敛变形增大;(3)管幕+抗拔桩保护、地下通道采用预制箱涵顶进施工的方案,对隧道周边地层扰动小,可以减少隧道顶部卸荷量,并缩短施工周期,对控制下方隧道隆起和收敛变形效果显著;(4)推荐方案可应用于对周边建(构)筑物变形控制要求高的地下通道或隧道类工程的施工。

关键词：地下通道盾构隧道管幕顶进预制箱涵