摘要：浅埋条件下矩形隧道顶管法施工中因支护压力波动极易诱发掘进面被动失稳。采用平面分析对该问题进行研究,并建立被动失稳机动破坏机制。该机制是由平面螺旋与平动机动破坏机制组成的混合机制,2种机制间采用离散技术建立速度不连续面进行过渡。基于该机制,采用上限分析法推导出被动失稳支护压力上限解,并通过最优化方法得到了极限支护压力及最优破坏模式。参数分析表明,土体摩擦角对失稳影响较显著,随着摩擦角增加,失稳区域扩大而极限支护压力迅速增大,与此同时,破坏区域中平动模式所占比例增加;黏聚力对失稳模式影响较小,而地表超载增加引起失稳区域扩大,支护压力线性增长。对比分析发现,隧道宽高比较大情况下,基于平面混合破坏机制的上限解与数值解吻合较好,且吻合程度随着宽高比增加而提高。研究表明,平面混合破坏机制有着较好的应用前景,可为相关工程设计施工提供理论参考。

摘要：针对矩形隧道施工中难以保持土仓压力,以及矩形隧道掘进机配置的多刀头和双螺旋输送机或三螺旋输送机造成的压力波动会增大隧道面不稳定风险的问题,考虑掘进面未被完全支护的情况,基于筒仓-楔形体模型,通过极限平衡法对地层稳定性进行分析,并引入强度折减法,得出了稳定性安全系数计算式。对土体抗剪强度、隧道埋深和无支护区域大小等因素进行参数分析,结果表明:土体强度参数和隧道几何参数对安全系数影响较大;当未支护比率大于0.75、土体有效内摩擦角小于20°时,安全系数小于1,易发生失稳破坏。最后通过苏州某矩形隧道工程案例,讨论本文解的适用性。

摘要：矩形隧道因空间利用率高、覆土浅和施工成本相对低廉等特点,成为市政隧道中较合适的断面形式,而环向接头性能对矩形隧道的抗弯承载力有重要影响。对一种矩形隧道的环向卯榫接头开展了大尺寸模型试验,探讨了拼装式隧道环向接头的结构变形和损伤模式。研究结果表明,卯榫接头在承受极限破坏前,接头的混凝土和钢筋应变均低于极限应变;螺杆接头的变形量比较小,主要原因是螺杆的锚固和止裂机制,使接头闭合和开裂阶段的最大张开宽度和压缩量都处于规范范围内;螺杆接头受力后表现出压缩弯曲破坏模式,其主要特征是前期承压,中期塑性变形与小扩张,后期接缝快速扩张,螺杆处混凝土受拉破坏;卯榫接头受力变形稳定、承载力高、控制裂隙能力强、塑性好而不发生脆性破坏,所以适合作为装配式框架隧道的接头方案。

摘要：地铁隧道是城市交通系统的重要组成部分,在活动断层密集地区建设隧道时,往往难以避免穿越断层,地震断层错动会对跨断层隧道造成严重影响。为了研究太原地铁1号线金阳路站~小井峪站区间段明挖矩形隧道在交城断裂带序列性多个正断层错动作用下的结构破坏机理、设防范围及设防效果,采用有限元分析软件,建立了地层-隧道相互作用数值模型,对比分析了序列性断层同时错动与单独错动时的隧道内力及损伤分布,明确了隧道受断层错动的影响区范围,研究结果对跨活动断层明挖地铁隧道抗错动设计与施工提供了参考。

摘要：北京地铁6号线草房-终点区间矩形隧道叠落穿越超高压燃气管线,周边环境复杂,隧道与管线净距仅为1.6 m;根据工期要求必须先施工上面的出入线,后施工下面的正线隧道.为了保证管线及隧道的安全,利用有限元软件对处理效果进行了模拟分析,并分别从方案选取、数值分析、施工工艺、地面加固、洞内支护等方面进行比选,最终确定了区间穿越超高压燃气管采用洞顶深孔注浆+中洞法分步开挖+出入线底板注浆的矿山法方案.从最终监控量测数据表明:本工程采取的设计方案、施工措施合理、经济,隧道及管线变形均未超过安全性要求,结论对城市地铁类似工程的设计和施工具有参考与指导意义.

摘要：广州市珠江新城核心区市政交通项目旅客自动输送系统中央广场站～市民广场站区间隧道下穿既有金穗路隧道,下穿段采用矿山法施工。本段隧道直接下穿既有隧道,两隧道之间竖向无土层;且既有隧道设有抗浮锚杆,新建隧道也需考虑本身抗浮。综合考虑,创造性采用矩形直墙隧道。详细介绍了矿山法矩形隧道下穿既有市政隧道的设计参数及关键施工技术。实践证明,施工过程对既有隧道扰动较小,取得良好的社会和经济效益。

摘要：随着城市交通的发展,隧道结构的跨度越来越大,常规结构型式是否适用、其经济指标如何,是亟待研究的课题。笔者对超大跨度矩形隧道的荷载及设计方法进行了简要介绍,并以3 m覆土,52 m跨隧道结构为例,着重讨论了折板拱型结构的力学反应、经济指标,并给出了拱高的合理值。研究发现,顶板自重约占竖向荷载的40%,相比于常规矩形框架结构,折板拱型结构可节约混凝土及钢筋35%左右。然后,提出了空心轻型框架结构,即将顶板做成空心的肋板结构,减少顶板中心部位的混凝土量,减小顶板自重,提高结构的经济效益。分析结果表明,顶板混凝土量可减少38.9%,底板约22%,经济性较高,是一种值得推广的结构型式。

摘要：文章以厦门嘉禾园湖光路暗挖地下通道为工程背景,采用有限元数值模拟方法,研究了不采取预加固措施条件下软土浅埋暗挖矩形隧道地面和地中变形规律,通过分析地面横(纵)向变形,得出了隧道开挖引起的地面横(纵)向变形规律及曲线形态,并结合变形方向、变形速率及变形量,对地面变形进行了分区;通过分析地中横(纵)向沉降和水平变形,得出了地中横(纵)向沉降及横(纵)向水平位移随不同深度的变化规律及曲线形态。研究成果可为软土浅埋暗挖矩形隧道预加固机理研究、设计参数选定等提供借鉴。

摘要：浅埋矩形隧道受复杂车辆动荷载的作用,其自身稳定性和安全性极易受到影响。为探讨复杂交通荷载组合作用下浅埋矩形隧道结构动力响应特征,以扬子江某新建下穿矩形隧道新建工程为研究对象,通过构建三维有限元模型,研究交通荷载组合作用下隧道结构的瞬态加速度、速度和位移动力响应规律。研究结果表明:地面交通荷载所引起的位移响应值占总响应值的24.4%~40.0%,地面交通荷载引起的振动响应明显;矩形隧道顶板受地面交通荷载影响最大;当地面行车与隧道内行车方向一致时,各自所引起的振动响应传播方向相反,易使隧道侧墙部位发生水平剪切损伤。研究结果对评价交通荷载作用下矩形隧道结构安全性及结构设计提供一定的理论依据。

摘要：针对运营中的软土地区某地铁区间矩形隧道的病害发展情况,从大量监测数据入手,分析研究隧道变形发展在各个时期的规律(结构自身应力平衡、土层固结、周边环境变化),发现该区域隧道变形主要受软弱地质条件及周边物业开发影响。同时,针对计算结果,分析该隧道各个区段沉降发展趋势,认为在无外部影响情况下,隧道沉降呈收敛趋势。为该隧道的沉降治理提供有效的理论依据,也为类似工程提供参考。