摘要：在城市交通快速发展的情况下,大断面浅埋式立交通道已日益增多,采用管幕箱涵法施工有着独特的优势。以某管幕箱涵工程为背景,基于顶推力计算结果,选取关键监测断面,针对关键施工节点,建立有限元模型,对现有顶进方案进行模拟,分析管幕箱涵顶进引起的地表沉降变形。对修正剑桥模型中离散较大的参数进行参数敏感性分析,得到对土体变形影响较大的参数作为待反演参数。设计25组正交试验土体参数,并代入二维模型进行计算,构建训练数据。根据地表沉降监测数据,利用ISSA-ELM网络模型反演得到五个工况下的土体参数,并代入有限元模型中进行重新计算,实现对后续工况的变形预测。结果表明:本文方法符合工程实际规律,对类似工程有较好的参考价值;基于智能算法提出参数反演和变形预测方法得到的沉降最大值和最大值所处位置均比初始参数值结果更接近监测值,说明进行参数反演具有实际意义和使用价值。

摘要：【目的】箱涵隧道具有断面大、推进缓慢等特点,开挖面易失稳。【方法】依托合肥市庐州大道浅埋隧道下穿机场跑道实例工程,利用极限平衡理论、摩尔-库伦强度准则、全覆土重理论进行理论推导,并结合大型三维精细化数值模型,对开挖面极限支护压力进行研究。【结果】结果表明:提出了一种简便的管幕作用下大断面箱涵隧道开挖面极限支护压力计算方法。基于此,通过毕肖普条分法计算值与文章提出的极限支护压力计算值相比较,误差极小,证明了该方法的准确性。通过建立管幕箱涵施工三维数值模型,发现地表沉降量和开挖面纵轴线方向位移量随着支护压力的增大而减小,并趋于稳定状态。当支护压力超过静止土压力时,上部土体受强挤压作用,开挖面状态易呈倒S形。【结论】以上结果可为相类似工程提供参考。

摘要：管幕作用下大断面箱涵开挖面稳定性受多种施工工况影响,需对其影响因素开展系统研究。依托合肥市滨湖科学城庐州大道浅埋隧道段实例工程,构建大型三维精细化数值模型,分析钢管幕群、支护压力以及顶推距离、开挖方式和管幕滞空距离等因素影响下开挖面稳定规律。结果表明:(1)钢管幕群对于维持开挖面稳定性起重要作用,并且管幕结构未连接更有利于维持开挖面的稳定性。(2)当支护压力小于80 kPa时,开挖面纵轴线方向位移量随支护压力的增大而逐渐减小,并逐渐趋于稳定状态;当支护压力大于90 kPa时,开挖面状态易呈倒“S”形。(3)先从两侧开挖,再进行中间开挖的施工方法利于维持开挖面稳定。(4)随着管幕滞空距离增加,开挖面纵轴线方向外移量逐渐增大,不利于开挖面稳定。

摘要：依托合肥市滨湖科学城庐州大道浅埋隧道段工程,利用有限差分软件FLAC 3D对不同埋深及顶进顺序下钢管幕顶进施工过程进行模拟。结合模型计算结果和监测数据分析,总结钢管幕埋深与顶进顺序对地表变形的影响。结果表明,先上后下的顶进方案优于先下后上的方案,上部钢管的存在会减小下部钢管顶进对地表变形的影响;钢管的埋深越大,对于地表变形的影响也越大,下部钢管的顶进会扩大沉降范围和沉降值,上部钢管的顶进会使地表产生小幅隆起;从上至下依次顶进的方案为确定的最优方案,随着钢管顶进数量的不断增加,地表沉降量不断扩大,地表变形曲线从V形向W形转变,表明浅部钢管对地表变形有一定的控制作用。

摘要：依托合肥市滨湖科学城庐州大道浅埋隧道段实例工程,利用有限差分软件FLAC3D对不同顶进顺序下钢管幕群顶推施工过程进行模拟。结合模型计算结果和监测数据,总结钢管幕群顶进顺序对地表变形影响规律。结果表明:横向管幕顶进宜采用从中间向两端的方案,能有效抑制群管效应的影响;竖向管幕顶进宜采用由上至下的方案,可降低上排钢管施工对土体的扰动;先上排、再两侧、最后下排的方案为最优顶进方案,将钢管幕群分为6组,分组进行顶推施工,可有效保护管幕结构的围护土体,实现“边顶推、边开挖”,大幅提高施工效率。

摘要：[目的]浅埋管幕施工会对地层产生扰动,引起地面变形,因此,需研究管幕结构顶进顺序对地面沉降的作用规律,以减小管幕群管顶进对软土地层的扰动。[方法]以合肥市庐州大道浅埋隧道段工程为例,对钢管幕顶进施工地面沉降情况进行监测;结合有限差分模型,分析钢管幕顶进顺序对地面沉降的影响。根据监测数据、顶进实际工况和有限差分模型,分析不同钢管幕顶进施工方案对地面变形的差异化影响,优化钢管顶进顺序。[结果及结论]相较于上排钢管,下排钢管的顶进施工对地面沉降的影响更大;整体钢管幕的顶进施工方案宜先顶进上排钢管,然后顶进两侧竖向钢管,最后顶进下排钢管;横向钢管的顶进施工应从中间开始,然后依次交替顶进,两侧竖向钢管从上至下顶进,同一水平高度的钢管同时顶进。