摘要：盾构隧道因具有拼接特性,在非对称外荷载作用下易产生纵向不均匀扭转。过量的不均匀扭转将导致管片和螺栓产生较大应力和变形,并发生环缝错位和轨道倾斜,严重影响隧道安全,但目前工程界对隧道扭转问题的认识和关注仍不足。为研究盾构隧道纵向抗扭性能,首先,基于等效连续化模型和力平衡方程,推导不同受力组合状态下的盾构隧道纵向等效抗扭刚度计算方法;其次,将抗扭刚度的解析解与有限元模拟结果进行对比,验证提出的抗扭刚度解析方法的有效性。最后,分析管片厚径比、宽径比、螺栓剪切长度以及隧道纵向轴力和弯矩等对抗扭刚度的影响,并给出隧道自抗扭临界荷载(N0,M0)包络图。研究结果表明:隧道纵向抗扭刚度有效率随着管片厚度与直径之比增大而减小,而随着管片环宽与直径之比增大而增大;盾构隧道纵向抗扭刚度有效率随着螺栓的等效剪切长度增大而减小;螺栓等效剪切长度仅影响环缝的扭转变形,而对接缝中性轴、扭转中心位置等没有影响;盾构隧道纵向抗扭刚度有效率随着压扭比或弯扭比增大而增大。设计中控制合理的压扭比与弯扭比对隧道抗扭十分重要。建议将螺栓增大预紧力或采用预应力管片结构视为提升盾构隧道抗扭性能的有效措施。

摘要：泡沫混凝土盾构接收工法是利用泡沫混凝土为盾构接收掘进提供平衡条件,同时起到稳定洞口土体和防止突涌水等作用,其中盾构掘进参数的合理选取是该工法的关键点。以上海地铁14号线云山路站泡沫混凝土盾构接收为背景,通过现场测试,研究了盾构在泡沫混凝土中的关键掘进参数、端墙和侧墙的压力变化、泡沫混凝土深层位移变化规律及其相关性。分析发现:①盾构从加固体进入泡沫混凝土至最终顶进到位,推力、扭矩和土仓压力的量值和波动呈现先下降再上升的规律;②盾构推进在泡沫混凝土端墙产生的压力增量明显大于侧墙,侧墙压力增量为20~30 kPa,端墙压力最大增量达120 kPa,为初始值的6~7倍;③端墙上压力变化与盾构掘进状态呈现高度相关性,随盾构开停推进循环,墙上压力呈“锯齿状”累积上升;④随着切口接近端墙,单位推进距离产生的端墙压力增量变大,且盾壳全部进入泡沫混凝土箱体时,端墙压力发生突增;⑤盾构前方泡沫混凝土的侧向位移沿盾构推进方向最大约10 mm,呈现中间大、拱顶和拱底小的“凸分布”;端墙附加压力呈“梯形”分布,拱顶压力增量极小,中部增大约60 kPa,底部增大约120 kPa。实测分析成果可为泡沫混凝盾构接收工法的井壁设计、材料优化以及盾构参数的控制提供重要技术参考,工程的成功实施也为该工法的进一步推广应用打下了基础。

摘要：为了更加安全经济地进行土岩复合地层中基坑工程设计,针对上土下岩复合地层中吊脚桩基坑支护结构的受力及变形特性进行研究。采用二维数值分析方法,建立土岩复合地层条件下吊脚桩支护基坑开挖模型,分别分析基坑开挖过程中吊脚桩支护结构内力、变形的发展过程,以及土岩弹性模量比RE、吊脚桩嵌岩深度t、岩肩宽度b与桩体受力、变形之间的相关关系。结果表明:1)随着基坑开挖深度逐渐增大,桩身侧移增大且桩身最大侧移发生位置逐渐下移,最大下移幅度为土层厚度的17.5%; 2)当基坑开挖至土岩交界面时,吊脚桩桩身内力达到最大值,下部岩层的开挖使得桩身最大负弯矩减小27.5%; 3)当岩层弹性模量介于600MPa和4 800 MPa之间时,最优设计嵌岩深度为1.5 m,最优设计岩肩宽度为1.5～2.0 m。

摘要：软土的蠕变特性会削弱土拱效应,导致作用在隧道结构的土压荷载及隧道变形随时间发生变化。文章考虑软土的粘滞性,选取时间硬化法则与Druker-Prager屈服准则耦合的蠕变模型,结合上海地区软粘土的室内三轴流变试验数据,采用数值分析软件ABAQUS建立有限元模型,分析软土蠕变特性对隧道-地层接触压力的影响以及隧道的变形与内力等随时间的变化规律,并进一步探讨软土蠕变对土拱效应以及隧道长期受力性能的影响,研究结果对软土隧道设计中长期荷载的合理取值具有重要意义。

摘要：由于受环境因素影响,明-暗挖法结合的地下建筑结构型式在地铁车站建设中得到了广泛应用。因暗挖隧道在进洞段结构受力相对复杂、工序转换较多,通过合理组织施工工序、采用有效施工工艺,既能保证基坑开挖安全,又能保证矿山法隧道顺利进入正洞施工,是该类工程设计和施工中需要加以解决的问题。文章以徐州地铁1号线彭城广场站为背景,研究了在复合地层明挖基坑中暗挖隧道群进洞施工工序优化及工艺要求等技术措施,通过工序优化实现暗挖进洞与明挖作业的同步进行,可减少大量重复工作、提高施工效率、保证施工进度;通过隧道洞门段地层进行必要的超前加固,并加强隧道初期支护,可显著提升工程质量及施工安全。

摘要：工程实践中,采用"先挖后支"模式开挖的矿山法土质隧道,开挖进尺基本依靠经验确定,存在很大安全隐患。在考虑未支护段长度的基础上,采用水平微分单元法分析了开挖面前方土体内的应力分布,得到了计算开挖面稳定性的理论公式。研究表明:与传统的筒仓楔形体模型假设的开挖面前方土体水平应力均匀分布模式不同,土体水平应力呈近似呈抛物线分布;通过与模型试验结果和传统的筒仓楔形体模型方法的对比分析,验证了本文计算方法的合理性;开挖面在未到达筒仓楔形体模型所假设的开挖面整体失稳前,开挖面就已经发生了局部失稳,采用筒仓楔形体模型确定的极限稳定支护力是不安全的。

摘要：暗挖地铁车站在工程建设活动中对降低城市正常运行产生的不良影响具有明显的作用,是城市轨道交通建设的主要发展方向之一。其中,顶管法以其高效、环保、安全等优势,成为软土地区暗挖车站施工的首选工法。由于地质条件差、结构设计复杂、相关经验匮乏等原因,此类工程面临着诸多挑战。以国内首个软土大断面组合顶管法暗挖车站的上海轨交14号线静安寺站为工程背景,分析了其在施工过程中的主要困难及风险,并针对各种风险总结提出了相应的防控措施,以期为类似工程提供参考和借鉴。