摘要：为探明盾构隧道在纵向力作用下的纵向弯曲变形性能,以武汉两湖隧道工程(东湖段)为背景开展了管片结构纵向模型试验,对隧道的竖向位移与纵向应变进行了研究,探明了纵向力对盾构隧道纵向弯曲变形性能的影响。研究结果表明:纵向力能够提高隧道的纵向抗弯刚度,其对纵向抗弯刚度的提升作用随竖向荷载的增加呈先增大后减小的趋势。以竖向荷载分别为3200 kN、9600 kN、16000 kN为例,当隧道从无纵向力作用到竖纵荷载比K分别为0.56、1.67、2.78时,隧道的最大竖向位移分别减少了45.5%、56.8%、62.7%,而竖向荷载为22400 kN、K为3.89时仅减小了23.5%。管片结构纵向刚度有效率随竖向荷载的增加而减小,根据减小的程度可分为3个阶段:第一阶段为刚度弱化阶段;第二阶段为刚度稳定阶段;第三阶段恢复至刚度弱化阶段。纵向刚度有效率同时受竖向荷载与纵向力共同的影响,且当竖向荷载一定时,竖纵荷载比越小,隧道的纵向刚度有效率越大,当竖向荷载为22400 kN、竖纵荷载比K从35减小至3.89时,隧道的纵向刚度有效率减小了16.2%。以跨中横截面为例,隧道横截面的中性轴在竖向荷载的作用下会随着隧道的变形而上移,增加纵向力能使中性轴下移并趋近于拱腰位置。该文试验所得纵向刚度有效率在无纵向力时与现有模型试验结果相近,在考虑纵向力后大于现有研究结果,纵向刚度有效率应考虑残余纵向力的影响,建议取值为0.218~0.696。

摘要：采用大型施工及运营期矿山法隧道渗流模型试验系统,在不同的注浆圈和初衬渗透系数下,不考虑隧道开挖的扰动影响进行涌水量预测,并以Visual-modflow软件进行数值建模分析,结果表明:两者涌水量结果和规律基本吻合,随注浆圈或初衬的渗透系数减小,其试验平均涌水量值均呈非线性下降,各工况单次试验测试值的离散性也逐渐减小,而降低注浆圈渗透系数对涌水量的影响更为明显;改变注浆圈渗透系数,各工况连续采集涌水量结果呈先减小后增大至逐渐平衡的趋势,而改变初衬渗透系数则呈现涌水量逐渐减小直至平衡的趋势;非扰动开挖使地下水向隧道内汇集,隧道周围水力坡度明显增大,等水位线分布密集,掌子面附近等水位线沿隧道开挖方向凹陷;完善的防水体系(初衬及注浆圈)对保持地下水稳定起到显著作用,可有效减弱局部水力联系,减小渗流影响范围,地下水降幅也明显减小。研究方法及成果对类似工程设计和施工具有一定的指导作用。

摘要：为研究不同内部结构类型对盾构隧道纵向力学性能的影响,以济南黄河隧道和武汉两湖隧道(东湖段)为工程依托,利用大型通用有限元软件ABAQUS建立三维实体精细化数值模型,研究公轨合建型内部结构和双层公路型内部结构对隧道变形、刚度及受力的影响。研究结果表明:(1)内部结构能显著提高隧道纵向刚度,隧道考虑公轨合建型内部结构后,跨中位移最大减小了39.3%,考虑双层公路内部结构后,跨中位移最大减小了28.4%;(2)两种类型内部结构对通缝拼装隧道刚度提升更明显,且公轨合建型内部结构提升效果优于双层公路型,对于通缝与错缝两种拼装方式的隧道,其纵向刚度有效率考虑公轨合建型内部结构后分别提高了15.1%~64.8%和11.7%~30.6%,考虑双层公路型内部结构后分别提高了17.5%~39.6%和12.5%~30%;(3)内部结构在盾构隧道中能够起到承载作用;(4)内部结构变形以错台、张开为主,且内部结构连接点处应力值较大,在实际工程中应谨慎选择连接方式。

摘要：基于现场松动圈实测结果,采用双重介质模型来考虑松动圈的影响,将施工中岩土体系统的反应看作动态随机过程,采用扩展卡尔曼滤波与离散元数值耦合方法对鹧鸪山隧道特定断面的现场监测数据进行跟踪反演,探讨观测误差与模型误差对滤波过程及参数识别结果的影响。研究结果表明:该方法得到的围岩力学参数具有历时性,可以反映洞室开挖后围岩力学行为的动态变化,从而可以更加及时地了解围岩的稳定状况;从误差分析来看,模型误差的取值对结果的准确性影响较大,而观测误差的取值对结果影响较小。因此,在实际操作过程中,要特别注意模型误差取值的准确性。

摘要：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。

摘要：依托苏州地铁首次穿越凝灰岩软硬不均地层工程实际情况,采用数值模拟的手段对盾构隧道连续穿越软硬不均地层及全断面硬岩时的地表变形影响进行了分析研究。通过分析得到地表的横向、纵向变形规律以及施工过程对地表变形观测点的影响,在软硬不均地层中地表变形最大值达到14.2mm,最大沉降槽宽度达到60m,远大于在全断面硬岩地层中掘进对地表影响;同时在复合地层中掘进时,盾构开挖面在通过目标面里程前后15m范围内时,施工对地表变形影响十分明显,在有施工沉降控制性要求时,应格外注意。

摘要：城市轨道交通隧道修建中,双向隧道往往相隔较近。在降低邻近隧道施工相互影响的同时,还需考虑减小对周边既有构筑物的影响,尤其下穿运营铁路线路时,必须严格控制对其造成的影响。本文依托莞惠城际GZH-7标段中下穿铁路线的邻近隧道区段,结合现场实际监测数据,利用数值模拟方法分析邻近隧道采用CD法和台阶法下穿施工时对运营铁路的影响和隧道围岩—支护受力状态,结合不同工法在邻近隧道施工中的特点,得到在软弱地层中下穿铁路的邻近隧道施工中,CD法较台阶法有更好的适宜性,从而为类似工程设计和施工提供了理论依据。

摘要：本文研究了两种较常用的双层内部结构形式:竖向支撑、横向支撑内部结构形式与管片不同连接方式下的内力、变形,其中连接方式包括固接、铰接。研究结果表明,横向支撑的内部结构内力分布更均匀,但铰接情况下变形较大,更适用于内部结构与管片为固接的情况;竖向支撑的内部结构内力分布不均匀,但内力、变形在两种连接形式下均不大,两种连接形式均适用;管片与内部结构连接形式为固接的情况下较管片内力、变形较铰接连接方式小。

摘要：以武汉两湖隧道(东湖段)工程为背景,通过考虑双层隧道内部结构的盾构隧道三维数值计算模型对双层隧道纵向力学性能进行研究。结果表明:双层隧道内部结构能够显著提高盾构隧道的纵向刚度,错缝和通缝拼装形式隧道考虑双层隧道内部结构后的纵向刚度有效率分别增加了12.5%~30.0%和17.5%~40.0%;双层隧道内部结构能够起到显著分担荷载的作用,错缝和通缝拼装形式隧道的管片环各部位Mises应力分别减小了27.2%~74.9%和12.2%~40.0%;管片的拼装形式对内部结构的竖向位移有影响;双层隧道内部结构受到弯扭作用,在纵向上的变形与梁类似;错缝和通缝拼装隧道的双层隧道内部结构中间4块内部结构侧墙连接处均有应力集中现象发生。

摘要：依托深圳市东部过境高速公路连接线工程,选取典型深埋与浅埋断面,针对二衬外水压力荷载减小导致隧道结构局部安全系数出现下降的情况,运用数值模拟进行结构安全性计算分析。结果表明:对于深埋两车道马蹄形隧道,由于埋深大、水位高,当水位降低引起荷载减小时,结构安全系数略有升高。对于浅埋隧道,由水压力作用产生的围压能够提高结构的抗弯能力,二衬外水压力减小使结构的安全系数降低。