有發(fā)展前途隧道結(jié)構(gòu)和施工方法

為了應(yīng)對(duì)盾構(gòu)隧道因復(fù)雜賦存環(huán)境、多元結(jié)構(gòu)形式及使用功能所面臨的計(jì)算模型精細(xì)化、荷載取值合理化、計(jì)算模型精準(zhǔn)化等高要求,通過(guò)調(diào)研盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)分析方法的發(fā)展現(xiàn)狀,綜述了當(dāng)前盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)計(jì)算分析中荷載計(jì)算方法,并結(jié)合近10年來(lái)筆者所開(kāi)展的相關(guān)研究工作對(duì)盾構(gòu)隧道靜、動(dòng)力分析方法與計(jì)算模型進(jìn)行了匯總和梳理。在盾構(gòu)隧道荷載取值方面,闡述了深層空間水土荷載作用機(jī)理、施工階段流固耦合效應(yīng)以及巖質(zhì)地層地震荷載合理取值等方面的問(wèn)題及進(jìn)展;在結(jié)構(gòu)分析理論及模型方面,重點(diǎn)論述了盾構(gòu)隧道整體化分析方法的內(nèi)涵及思路、盾構(gòu)隧道復(fù)雜接縫面力學(xué)行為、基于接頭非線性抗彎剛度計(jì)算的結(jié)構(gòu)分析方法以及結(jié)構(gòu)整體受力特征及破壞模式的試驗(yàn)與實(shí)測(cè)手段驗(yàn)證三方面取得的成果;綜述了以地層-結(jié)構(gòu)組合體系反應(yīng)位移法和縱向廣義反應(yīng)位移法為代表的盾構(gòu)隧道橫、縱向抗震分析方面的研究成果,并對(duì)盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)分析中考慮耐久性因素的研究現(xiàn)狀做了介紹。最后,針對(duì)大深度、高水壓、特殊環(huán)境等盾構(gòu)隧道工程的建設(shè)形勢(shì),展望了盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)分析方法的發(fā)展趨勢(shì)。

鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前途

目錄 一、工程概況......................................................................................................................................................1 1.工程概述..................................................................................................................................................1 2.水文地質(zhì)情況...................................................................

為保障地鐵運(yùn)營(yíng)安全，對(duì)地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形的一體化監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行探討。采用自動(dòng)化高精度全站儀，通過(guò)特別設(shè)計(jì)的測(cè)點(diǎn)布置，測(cè)得隧道上各變形點(diǎn)的三維坐標(biāo)，然后通過(guò)程序化的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，解算出各項(xiàng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容所需的符合精度要求的監(jiān)測(cè)成果，從而實(shí)現(xiàn)全站儀一體化監(jiān)測(cè)。這個(gè)一體化監(jiān)測(cè)方法可以清楚直觀地反映出隧道結(jié)構(gòu)的變形狀況，在時(shí)效、精度和可靠性方面均能滿足地鐵運(yùn)營(yíng)安全監(jiān)測(cè)的需求。

為保障地鐵運(yùn)營(yíng)安全,對(duì)地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形的一體化監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行探討.采用自動(dòng)化高精度全站儀,通過(guò)特別設(shè)計(jì)的測(cè)點(diǎn)布置,測(cè)得隧道上各變形點(diǎn)的三維坐標(biāo),然后通過(guò)程序化的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理,解算出各項(xiàng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容所需的符合精度要求的監(jiān)測(cè)成果,從而實(shí)現(xiàn)全站儀一體化監(jiān)測(cè).這個(gè)一體化監(jiān)測(cè)方法可以清楚直觀地反映出隧道結(jié)構(gòu)的變形狀況,在時(shí)效、精度和可靠性方面均能滿足地鐵運(yùn)營(yíng)安全監(jiān)測(cè)的需求.

為保障地鐵運(yùn)營(yíng)安全,對(duì)地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形的一體化監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行探討。采用自動(dòng)化高精度全站儀,通過(guò)特別設(shè)計(jì)的測(cè)點(diǎn)布置,測(cè)得隧道上各變形點(diǎn)的三維坐標(biāo),然后通過(guò)程序化的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理,解算出各項(xiàng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容所需的符合精度要求的監(jiān)測(cè)成果,從而實(shí)現(xiàn)全站儀一體化監(jiān)測(cè)。這個(gè)一體化監(jiān)測(cè)方法可以清楚直觀地反映出隧道結(jié)構(gòu)的變形狀況,在時(shí)效、精度和可靠性方面均能滿足地鐵運(yùn)營(yíng)安全監(jiān)測(cè)的需求。

針對(duì)目前世界最大直徑的長(zhǎng)距離盾構(gòu)隧道,基于可拓學(xué)理論的物元可拓性和菱形思維方法,將研究對(duì)象、評(píng)判指標(biāo)和指標(biāo)特征值結(jié)合成為物元,通過(guò)物元表述關(guān)系式建立隧道健康診斷的物元模型,確立健康診斷指標(biāo)體系和指標(biāo)評(píng)判基準(zhǔn),提出了基于熵和乘積標(biāo)度的融合賦權(quán)方法,并依據(jù)非對(duì)稱貼近度原則進(jìn)行了上海長(zhǎng)江隧道(崇明越江通道)健康診斷的研究工作,同時(shí)也給出了可拓學(xué)健康診斷方法的具體實(shí)現(xiàn)步驟.研究結(jié)果表明:隧道健康診斷的可拓學(xué)法能全面系統(tǒng)地反映隧道結(jié)構(gòu)的整體健康狀態(tài),且健康診斷結(jié)果可靠合理,其作為新的健康診斷思路和方法可為隧道長(zhǎng)期健康服役和及時(shí)合理的養(yǎng)護(hù)維修提供科學(xué)的理論支撐與技術(shù)指導(dǎo).

傳統(tǒng)的地鐵隧道斷面測(cè)量方法外業(yè)操作復(fù)雜，內(nèi)業(yè)計(jì)算繁瑣，效率低下，數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，已不能滿足現(xiàn)代化的地鐵建設(shè)需要。本文給出了線路中線坐標(biāo)反算的迭代解法，提出了基于無(wú)合作目標(biāo)智能型全站儀的結(jié)構(gòu)斷面自動(dòng)化測(cè)量方法，給出了自動(dòng)化測(cè)量流程，并進(jìn)行了軟件實(shí)現(xiàn)和實(shí)測(cè)試驗(yàn)。

本文以某電纜隧道工程背景,研究電纜隧道的截面優(yōu)化選型和設(shè)計(jì)方法。對(duì)不同的隧道截面形狀和壁厚在三種工況下分別進(jìn)行對(duì)比,并建立隧道結(jié)構(gòu)合理的力學(xué)分析模型,采用有限元法分析隧道結(jié)構(gòu)的應(yīng)力場(chǎng)和變形場(chǎng),對(duì)比分析結(jié)構(gòu)的變形與強(qiáng)度工作狀態(tài)評(píng)價(jià)電纜隧道的安全性能。同時(shí),分析不同斷面形狀的特征,按照造價(jià)最低的原則,選擇隧道結(jié)構(gòu)較為合適的斷面形式和設(shè)計(jì)方案。

文章針對(duì)類矩形盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),以寧波軌道交通3號(hào)線出入段線為工程背景,結(jié)合足尺結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對(duì)不同設(shè)計(jì)分析模型進(jìn)行了分析對(duì)比,計(jì)算分析了結(jié)構(gòu)對(duì)于各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)的敏感性。研究結(jié)果表明,修正慣用法及梁-彈簧法都適用于類矩形盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的計(jì)算;同時(shí),側(cè)壓力系數(shù)、偏載、拱背土壓力、結(jié)構(gòu)埋深、水土合算或分算、結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)等因素對(duì)于結(jié)構(gòu)內(nèi)力均有不同程度的影響,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)作具體考慮。

運(yùn)用newmark隱式時(shí)間積分有限元法,選用ei-centro地震波,對(duì)洞口段隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行了二維地震響應(yīng)數(shù)值模擬。得出了隧道結(jié)構(gòu)的自振特性,地震波烈度和地震激勵(lì)方向?qū)λ淼赖卣痦憫?yīng)的影響規(guī)律:圍巖性能越好,剛度越強(qiáng),結(jié)構(gòu)的自振頻率越高;隧道結(jié)構(gòu)在不同烈度地震中的響應(yīng)是按地震波的最大加速度的比值增長(zhǎng)。對(duì)研究洞口段隧道結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

文章以麻竹山隧道上跨廈深鐵路隧道工程實(shí)例為背景,通過(guò)三維數(shù)值動(dòng)力計(jì)算分析,對(duì)新建隧道開(kāi)挖爆破對(duì)既有隧道的安全性影響進(jìn)行了分析。研究了在爆破荷載作用下,既有隧道二襯不同部位的速度時(shí)程曲線,研究結(jié)果表明:施工爆破荷載作用下,隧洞結(jié)構(gòu)振動(dòng)以豎向振動(dòng)為主,與荷載振動(dòng)方向相同且結(jié)構(gòu)各部位振動(dòng)強(qiáng)度隨離荷載距離的增加而迅速衰減,并依此提出了工程建議。

承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的企業(yè)才是有發(fā)展前途的企業(yè)——溫家寶總理在十屆全國(guó)人大五次會(huì)議指出。房地產(chǎn)業(yè)對(duì)發(fā)展經(jīng)濟(jì)、改善人民群眾住房條件有著重大作用。必須促進(jìn)房地產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

列寧格勒(今圣彼得堡)地鐵設(shè)計(jì)院隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部70年來(lái)實(shí)際上設(shè)計(jì)了圣彼得堡地鐵的所有承載結(jié)構(gòu),創(chuàng)建了采用拼裝式鋼筋混凝土襯砌的車站和區(qū)間隧道,包括使用鋼筋混凝土構(gòu)件的立柱式車站、使用鋼構(gòu)件過(guò)梁的塔柱式車站、無(wú)旁側(cè)站臺(tái)的車站、單拱雙層車站、使用擠入地層的高質(zhì)量防水襯砌的區(qū)間隧道、運(yùn)河水下公路懸浮隧道,以及設(shè)計(jì)了鐵路、公路整體式鋼筋混凝土襯砌.

結(jié)合襄胡二線新劉家溝隧道實(shí)際工程,通過(guò)對(duì)既有花果隧道的四次爆破振動(dòng)測(cè)試分析及一次爆破驗(yàn)證,說(shuō)明爆破振動(dòng)的參數(shù)設(shè)計(jì)是合理的,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度能夠客觀反映現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)狀況和衰減規(guī)律,新建隧道施工爆破對(duì)爆心距最小的左邊墻影響最大。隨著測(cè)點(diǎn)與爆心距的增大,質(zhì)點(diǎn)振速衰減明顯,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)幅值依次減小。建議在新建隧道洞口段進(jìn)行分段爆破,限制每次爆破最大段裝藥量,以保證既有隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全和正常運(yùn)營(yíng)。

作者簡(jiǎn)介：高妍妍（１９７８－），女，江蘇淮陰人，助教，南京工業(yè)大學(xué)碩士研究生，研究方向?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)． 第６卷第６期 ２００６年１２月 泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) ｊｏｕｒｎａｌｏｆｔａｉｚｈｏｕｐｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｖｏｌ．６ｎｏ．６ ｄｅｃ．２００６ 摘要：對(duì)國(guó)內(nèi)外城市地下線形結(jié)構(gòu)（地下管道、地下鐵道和隧道等）震害的形式、成因及外部 影響因素，如地震烈度、場(chǎng)地土條件、埋深、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)及尺寸等進(jìn)行了綜合分析，并 就不同地下線形結(jié)構(gòu)抗震措施的制訂發(fā)表了見(jiàn)解。綜合有關(guān)文獻(xiàn)資料和工程實(shí)例，對(duì) 盾構(gòu)隧道進(jìn)行縱向抗震分析，總結(jié)了地震區(qū)隧道結(jié)構(gòu)的震害特點(diǎn)以及目前所采用的 抗震措施，以供地震區(qū)隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工、加固作參考。 關(guān)鍵詞：隧道；震害；抗震措施 中圖分類號(hào)：ｔｕ４３５文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ａ文章編號(hào)：１６７１－０１４２（

通過(guò)地震系數(shù)法、塌落拱理論以及動(dòng)力時(shí)程分析法計(jì)算地震荷載對(duì)隧道產(chǎn)生的內(nèi)力,并分析了圍巖應(yīng)力應(yīng)變的變化規(guī)律。將隧道襯砌在不同計(jì)算方法下的內(nèi)力值進(jìn)行比較分析,提出了對(duì)常規(guī)地震系數(shù)法的修正,并在特定工況下采用修正的地震系數(shù)法進(jìn)行隧道抗震設(shè)計(jì)。

有發(fā)展前途的隧道結(jié)構(gòu)和施工方法

采用合理的施工工藝、方法、措施和材料，可以有效的防治隧道病害的發(fā)生。本文介紹了常見(jiàn)的隧道施工病害，分析了病害產(chǎn)生的原兇并提出相應(yīng)的處理方案。

對(duì)國(guó)內(nèi)外城市地下線形結(jié)構(gòu)(地下管道、地下鐵道和隧道等)震害的形式、成因及外部影響因素,如地震烈度、場(chǎng)地土條件、埋深、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)及尺寸等進(jìn)行了綜合分析,并就不同地下線形結(jié)構(gòu)抗震措施的制訂發(fā)表了見(jiàn)解。綜合有關(guān)文獻(xiàn)資料和工程實(shí)例,對(duì)盾構(gòu)隧道進(jìn)行縱向抗震分析,總結(jié)了地震區(qū)隧道結(jié)構(gòu)的震害特點(diǎn)以及目前所采用的抗震措施,以供地震區(qū)隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工、加固作參考。

既有小凈距病害隧道是隧道結(jié)構(gòu)施工中存在的較大安全隱患.本文通過(guò)工程實(shí)例,分析了產(chǎn)生隱患的原因,并采取三維激光掃描技術(shù)對(duì)隧道外觀質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)、減少施工時(shí)對(duì)既有隧道產(chǎn)生的圍巖壓力、調(diào)整炮眼布置及使用藥量等措施,有效控制了既有小凈距病害隧道裂縫長(zhǎng)度變形增長(zhǎng)率,順利完成了長(zhǎng)安隧道的開(kāi)挖作業(yè),解決了既有小凈距病害隧道結(jié)構(gòu)安全施工難題,取得了良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)效益.

以黃延高速公路羊泉溝連拱隧道為依托,提出在iv級(jí)圍巖中采用無(wú)導(dǎo)洞施工方法,采用工程類比對(duì)該隧道結(jié)構(gòu)支護(hù)參數(shù)進(jìn)行了多方案比選,介紹了該隧道的工程地質(zhì)水文地質(zhì)概況、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工工序安排與要點(diǎn)?；谟邢拊椒▽?duì)其施工全過(guò)程進(jìn)行了三維數(shù)值分析,獲得了隧道結(jié)構(gòu)體系力學(xué)性狀隨施工過(guò)程的變化規(guī)律,為設(shè)計(jì)與施工方案提供了理論依據(jù)。