列车动荷载在新建盾构隧道施工过程中对既有隧道及周围土层的动力响应分析

为研究既有隧道中的列车动荷载在新建隧道跨越既有隧道的背景下对既有隧道、周围地层及新建隧道的结构动力响应的影响，本文以长沙地铁六号线水农区间盾构上跨京广高速铁路浏阳河段隧道为例，采用有限元软件开展数值分析，研究列车动荷载作用下对既有隧道、周围地层及新建盾构隧道的动力响应分析。研究结果表明：列车动荷载开始施加时，既有隧道拱顶、既有隧道道床及地表的动位移波动较大，既有隧道拱顶、地表及新建盾构隧道的动加速度波动较大，随着列车运行平稳，各位置动力响应均趋于平稳；随着上覆土层距既有隧道拱顶距离的增加，土层的动位移逐渐减小，土层的动加速度逐渐减小而后趋于平稳；在新建盾构隧道与既有隧道相距较远，且新建盾构隧道与既有隧道所属地层地质条件相同时，列车动荷载对新建盾构隧道造成的动力响应很小，不会影响新建盾构隧道的运营安全。     

新建暗挖隧道下穿既有隧道施工控制技术研究发展概述

随着近年来国家基础工程建设力度的加大,地铁暗挖隧道下穿既有隧道的施工项目逐渐增加。保证新建隧道的施工安全和既有隧道的正常运营是施工的重难点。本文通过对新建隧道下穿既有隧道的施工控制文献研究分析,论述了隧道载荷、振动爆破、监控量测对新建隧道下穿既有隧道的影响。结论认为,在修建此类隧道时采用工程类比法分析荷载,利用弱振动爆破形式,加强监控量测有利于保证施工的安全和既有隧道的正常运营。     

飞机动荷载对下穿明挖隧道结构的动力响应分析

本文以济青高速铁路下穿胶州机场明挖隧道段为研究背景,采用三维数值计算方法,计算分析了在A380-800和B777-300两种飞机移动荷载作用下,下穿明挖隧道结构在不同埋深工况时的动力响应情况。结果表明:当两种飞机动荷载在隧道一倍洞径外降落并以恒定的速度划过隧道上方时,隧道各个监测点的竖向位移曲线趋势基本相同;在飞机滑行到隧道结构上方附近时,拱顶的沉降最大且最大主应力达到最大值,随着隧道埋深增加,拱顶的最大沉降及最大主应力值逐渐增大,最大竖向位移仅有0.21mm,最大主应力为1.72MPa,隧道结构能够保证安全。     

盾构隧道下穿铁路时土体加固对动应力的影响分析

<正>一、前言随着城市轨道交通的迅猛发展,地铁盾构隧道下穿既有铁路线变得越来越多。铁路列车在行驶过程中,会通过轮轨接触向轨下地基传递一个高度随机的动荷载。当铁路轨下存在隧道施工,尤其是在软土地区时,将引起地面较大不均匀沉降而产生轨道不平顺,进而导致动荷载急剧增大。同时,轨下     

土质隧道不设系统锚杆支护效果阶段成果研究

本文以天恒山隧道工程为背景，对其隧道不设锚杆的情况下的支护效果进行试验研究。其中包括净空收敛、拱顶下沉、围岩压力、喷射混凝土应力、型钢钢架应力，以实际测量数据为根据，对其进行客观评价，得出了相关结论。     

高海拔寒区隧道施工方法优化选择

针对我国高海拔寒区隧道建设面临低温、缺氧等恶劣环境的现状,拟对其合适的施工方法进行优化选择。首先构建隧道施工开挖的有限元计算模型,然后利用高海拔寒区某隧道的相关参数,模拟采用CD法、台阶法和环形开挖留核心土法这三种方法的施工过程,并利用有限元软件模拟得出采用不同施工方法所引起的围岩竖向位移、围岩应力、拱顶沉降和水平收敛的程度及大小。最后得出高海拔寒区隧道的最优施工方法为台阶法。     

空心包体应变计在高地应力隧道原岩应力测量中的应用研究

文章以云南省高黎贡山隧道为工程实际,应用空心包体应变计对高黎贡山隧道原岩应力进行测量试验。试验结果表明:应变片应变值在应力解除深度并不深时,应变值呈缓慢增加趋势;随着解除深度的不断增加,应变值迅速增大,最终趋于稳定。通过对高黎贡山隧道原岩应力测试,结果表明:在高地应力隧道中,随着深度的增大,原岩应力值也不断增大,当解除深度达到一定值时,原岩应力值将趋于稳定。结论:空心包体应变计能够较准确对高地应力隧道中对原岩应力进行测试,能够在今后类似工程中得以广泛应用。     

单线铁路隧道地震作用下台阶法支护的动力响应分析

在地震高烈度区隧道设计都会按照规范要求考虑地震作用的影响,然而常常会忽略施工过程中地震作用对隧道施工安全的影响。因而,论文以单线铁路隧道台阶法施工为例,通过弹塑性数值分析,获得台阶法施工过程的关键施工步。在此基础之上,考虑关键施工步阶段发生地震,对该阶段进行动力分析。结果表明,台阶法施工中,下台阶开挖为关键施工步;围岩的拱顶下沉受地震影响较大,边墙的水平位移受地震影响相对较小;上台阶初期支护应力受地震影响较大,但是最大拉应力约为2.2MPa,最大压应力没有超过16 MPa。考虑地震作用下的应力较未考虑地震作用时大,因此,在高烈度地震区的隧道设计和施工均应考虑地震对隧道施工安全的影响。     

锚索-U型棚支架-混凝土巷帮联合支护技术研究及应用

为了少掘巷道、增加煤炭资源回收率、增加生产的连续性和提高矿井的经济效益,采用沿空留巷方法以实现无煤柱开采。本文对沿空留巷的地质条件、矿压分析、支护设计、材料选择等方面都进行了大量研究,最终得出结论沿空留巷的顶板最终沉降量与支护技术和支护参数的关系不大,其最终沉降量主要取决于煤层采高、围岩性质,只有采空区当基本顶下沉触矸时,留巷的顶板下沉才能基本停止,因此,我们不能企图用支护来改变围岩应力状态,但支护能在相对程度上抑制直接顶离层,平衡采动影响,只有让压适度,卸压充分,并保证合理的支护形式,使顶板下沉而不离层,压力释放而不松动,留巷才能取得好的效果。     

监控量测体系在铁路隧道下穿桥梁中的应用

玉磨铁路曼勒一号隧道下穿小磨高速公路勐远特大桥,由于高速公路已开通运营,隧道开挖施工过程中可能引起桥梁结构地基应力发生变化,产生位移,发生沉降,导致梁体混凝土局部应力过大,产生损伤;同时预防桥梁所在山体本身存在不稳定因素。因此必须在隧道施工期内对隧道洞内、洞顶地表、桥墩、隧道及桥墩所在山体进行监控量测并形成监控量测体系,通过监测数据指导隧道施工,控制形变过大,防止隧道施工对高速公路造成破坏,确保高速公路桥梁安全稳定。通过监测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些变形规律和特点,为今后类似工程的施工提供借鉴、依据和指导作用。     

塑钢纤维喷射混凝土力学性能及现场试验

喷射混凝土广泛应用于隧道工程围岩支护中，是一种有效的初期支护手段。普通喷射混凝土为脆性材料，抗弯拉强度低，在软弱围岩或破碎岩体支护中，喷层易开裂，严重威胁施工安全。为了提高喷射混凝土的支护能力，添加塑钢纤维，增强喷射混凝土韧性。依据纤维力学增强机理，研究不同掺量塑钢纤维对喷射混凝土的抗压、劈裂抗拉和抗弯强度的影响；并开展现场喷射试验，对隧道周边收敛进行监测与分析。结果表明，塑钢纤维存在有最佳掺量，塑钢纤维喷射混凝土具有良好的抗压、抗拉和抗弯能力；在围岩支护中，起到让压卸载作用，喷层中应力分布较均匀，减少喷层开裂，适用于破碎或变形较大的围岩支护中，具有良好的推广应用价值。     

地铁盾构隧道掘进过程数值模拟分析

盾构法修建地铁隧道具有对周围环境影响小,施工安全快速等优点,已成为地铁建设的主流施工方法。盾构法施工时,仍然会引起周围地层移动,地层移动一方面在地表引起不均匀沉降,另一方面直接引起地下结构物的变位,当变位不均匀时还会产生附加应力。预测和控制盾构近距离通过地下结构物时所引起的地层变位,有利于盾构机的掘进和确保既有建筑物的正常使用。现通过大型三维模拟计算软件ANSYS对地铁盾构隧道的掘进过程进行数值模拟分析,也为以后的设计和施工提供相关借鉴。     

毗邻地铁的深基坑施工技术

毗邻地铁的深基坑施工环境复杂，具有难度大、危险性高的特点。为加强毗邻地铁的深基坑施工技术管理，本研究以成都市毗邻地铁5号线某深基坑工程为例，采用连续介质模型及Midas GTS数值分析法，模拟计算基坑开挖至项目建成的施工各阶段受力变形情况，多角度、全方面对现场基坑开挖、支护、降水等施工工艺进行严格控制。同时，使用徕卡TM50监测机器人在地铁区间隧道全程实时监测。结果显示，深基坑开挖阶段地铁5号线隧道的竖向位移、水平位移、道床左右差异沉降、道床纵向差异沉降均未超出警戒值，与模拟计算的结论基本一致。因此，合理运用地铁保护施工技术及实时监测管控，保障了既有地铁线路正常运行和深基坑安全，也为类似工程施工提供参考。     

隧道内接触网防冰方案研究

随着近年来我国铁路运行年限增长，特别是一些偏远山区的运煤线铁路，在入冬及春季时存在渗漏水结冰现象，导致接触网带电体产生放电现象，严重时引起接触网断线、变电所跳闸等故障，影响行车安全。文章旨在探讨单线隧道内接触网防冰方案，通过研究隧道内接触网绝缘承力索、绝缘悬吊滑轮、绝缘中心锚节装置、绝缘整体吊弦、防短路横向电连接等，增加隧道内接触网带电体距结冰点的安全距离，降低铁路维护人员除冰频次，预防接触网故障，为既有铁路运行提供安全保障。     

污水提升井地基加固施工质量控制

上海铁路机务段污水提升井为圆形钢筋砼结构,内径5米,井壁厚度0.2米,井深5.95米,总重量约为48.6吨。设计采用沉井施工方法,2006年1月开始下沉施工,当污水提升井下沉至5米左右时,井内不断出现大量流泥和地下水,污水提升井自动持续下沉,而且下沉速度和下沉量都无法控制,于是我们立即采取了紧急措施,把污水本工程设计污水提升井基底落在②3的砂质粉土上,根据地质勘察报告提供的资料显示,该土层系饱和砂质粉土并判定为可液化土,具有很强的流动性,其下淤泥质粘土层为软弱下卧层,呈流塑状,承载力低。污水提升井下沉原因根据上述地质勘察报告和施工…     

层间粘结对水泥路面结构应力影响的数值分析

为了分析水泥混凝土路面基层和面层之间粘结程度对水泥路面结构应力的影响,将车辆荷载作用面简化为矩形,在基层和面层之间设置接触单元,进而在FLAC3D下建立了车辆荷载作用下的水泥混凝土路面结构三维有限元模型。基层和面层之间分别按光滑、一定程度粘结、完全粘结等不同结合程度,进行数值计算并获得了面层底最大拉应力和基层底最大拉应力与层间粘结状态的关系。结果表明:一是随着层间粘聚力增加,水泥路面板层底最大拉应力减小,基层底的最大拉应力增加。计算水泥路面板层底最大拉应力时,应采用层间光滑的模型,计算基层底面最大拉应力时,应采用层间粘结的模型;二是基层底面存在拉应力。若基层抗拉强度不足,基层易发生破坏,并向上反射引起水泥路面板破坏,因此应进行基层底拉应力验算。基层底最大拉应力的计算模型应为层间粘结;三是对2011版路面规范的基层底最大拉应力计算公式进行了修正。     

砂卵石地层深埋隧道双层模筑衬砌结构力学特征研究

砂卵石地层隧道围岩具有松散、易坍塌、遇水易失稳等突出工程问题,因此设计了双层模筑衬砌结构确保隧道施工安全.为更好地研究砂卵石地层公路深埋隧道双层模筑衬砌结构受力特征,依托渭源(路园)至武都(两水)高速公路隧道工程,通过理论公式和有限元模型计算相互对比,研究了V级围岩条件下初次衬砌和二次衬砌厚度变化对双层模筑衬砌结构荷载分配比例及力学特征的影响.结果表明:二次衬砌厚度增加,二次衬砌荷载承担比例为36～60％,且每增加5cm,比例增加约3.3～6％;初次衬砌厚度增加,二次衬砌荷载承担比例为41～58％,且每增加5cm,比例减小约1.9～4.9％.衬砌厚度的增加,使得该衬砌刚度增大,各监测点弯矩及轴力不断增大,而另一层衬砌刚度相对减小,边墙及仰拱弯矩小幅度增加,其余监测点弯矩减小,且各监测点轴力不断减小.拱脚的轴力和弯矩变化最大,衬砌厚度每增加5cm,二次衬砌的弯矩值变化约10～57％,轴力值变化约6～15％;初次衬砌的弯矩值变化约9～29％,轴力值变化约4～6％.     

大偏压下隧道半明半暗洞口段施工技术的思考

由于施工结构复杂与荷载多变,半明半暗洞口在大偏压下的力学差异很大,增加了施工难度。文章以杭新景高速公路(衢州段)工程西山隧道建设为例~([1]),介绍大偏压下隧道半明半暗洞口段的施推压组合工技术,该施工技术以整体性提高支护结构的稳定性为核心,在边坡整体达到十分稳定的状态时,采用先开挖后回填的施工方法。此方法能提高明暗交接点支护结构的整体性,减少一些不利影响,如明暗洞不均匀或内空变形。可以根据洞口结构承受水平、垂直荷载的不同,将洞口分为受推型、受压型及推压组合型,利用有限元软件进行数值模拟,测量不同条件下半明半暗洞口的位移与应力分布,解决洞口早期拱腰至拱顶竖向压力偏大的问题,实现早进洞早开挖,提高工程效益,降低工程成本。该隧道目前已全面完工,效果良好,可供同类工程设计施工人员参考。     

明挖隧道对下伏管线安全性影响及保护措施研究

地铁明挖隧道的施工及运营对临近地下管线存在显著影响，文章以地铁明挖隧道近接地下管线为工程背景，构建三维数值分析模型，采用数值模拟的手段完成了明挖隧道施作对既有地下给水管和污水管的安全性影响分析，并就相应的保护措施的效果展开研究。结果表明：两根管线的最大主拉、压应力及最大沉降均发生在管线与明挖隧道相交处，其受影响的范围大约在30m左右；未施作保护措施条件下，两根管线的最大主拉应力均超过许用应力，极易发生拉破坏；对管线提出施加保护结构、砂卵石换填和施作保护结构并进行砂卵石换填三种保护措施，三种措施下两根管线的最大累计沉降均小于规范控制要求，施加防护结构并换填和仅砂卵石换填条件下，两根管线的最大主拉应力均小于许用应力，防护效果较理想。相关研究结果可为类似工程的设计与施工提供技术支持。     

陡倾千枚岩地层铁路隧道结构大变形施工技术研究

文章依托新建成都——兰州铁路杨家坪隧道工程,采用理论分析与监控量测相结合的方法,研究了陡倾状千枚岩地层隧道大变形机理及其整治措施,取得了如下结论:高构造应力和陡倾节理化千枚岩,是隧道发生挤压性大变形的根本内因;隧道支护受力应力应变特征:拱部锚杆受力增长缓慢,边墙锚杆受力大,工程措施应适当加长边墙系统锚杆;在轻微大变形段,隧道采取I18钢架调整至I20b钢架,6 m长边墙锚杆对增加边墙平行陡倾岩层的整体性、防止岩层发生侧向弯折变形有很好的作用;中等大变形试验段,隧道采用系统锚杆先打后打结合、长短结合对中等大变形有非常好的控制作用。文章研究成果对软岩大变形隧道施工与设计具有一定参考价值。