分段柔性接頭地鐵隧道適應(yīng)地裂縫大變形模型試驗(yàn)

研究目的:地鐵車(chē)輛動(dòng)荷載的長(zhǎng)期作用會(huì)使隧道產(chǎn)生不同程度的沉降,對(duì)其運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響,對(duì)于飽和軟土地層條件,隧道的沉降更為明顯。開(kāi)展動(dòng)荷載作用下地鐵隧道下臥土體的動(dòng)力穩(wěn)定性研究,有助于正確認(rèn)識(shí)地鐵運(yùn)營(yíng)荷載對(duì)周?chē)馏w的影響,并為隧道周?chē)馏w的加固提供依據(jù)。研究結(jié)論:通過(guò)分析盾構(gòu)隧道的運(yùn)營(yíng)受力特征,設(shè)計(jì)了物理模擬試驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)地鐵盾構(gòu)隧道下臥粉質(zhì)黏土的動(dòng)力特性進(jìn)行了研究,分析了不同荷載幅值、不同頻率條件下隧道下臥粉質(zhì)黏土的動(dòng)力響應(yīng)特性,并對(duì)動(dòng)荷載作用下隧道的沉降特征進(jìn)行了分析。試驗(yàn)結(jié)果表明,盾構(gòu)隧道下臥粉質(zhì)黏土在動(dòng)荷載的作用下,土體的動(dòng)力響應(yīng)隨距離的增加而衰減,且距離隧道越近衰減趨勢(shì)越明顯。動(dòng)荷載峰值越大,隧道沉降越大;荷載峰值相同、振動(dòng)次數(shù)一定時(shí),荷載振動(dòng)頻率越低,隧道的豎向沉降越大。

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通過(guò)進(jìn)行地裂縫與斜交地鐵隧道的物理模型試驗(yàn),研究地鐵列車(chē)荷載作用下地裂縫與斜交馬蹄形地鐵隧道的動(dòng)力相互作用特性.試驗(yàn)結(jié)果表明:地鐵行駛產(chǎn)生的振動(dòng)在土層中各個(gè)方向傳播時(shí)會(huì)有不同程度的衰減,地裂縫對(duì)地鐵振動(dòng)具有阻隔作用;地裂縫附近隧道下方土層的振動(dòng)要比上部土層強(qiáng)烈;地鐵隧道的拱底部位相比拱腰和拱頂部位振動(dòng)響應(yīng)更強(qiáng)烈.地裂縫未活動(dòng)時(shí),隧道底部與土體的接觸附加壓力較大;地裂縫上盤(pán)下降時(shí),位于地裂縫附近的下盤(pán)隧道底部和上盤(pán)隧道頂部與土體的接觸附加壓力較大.地裂縫未活動(dòng)時(shí),激振作用產(chǎn)生的隧道頂部和底部的附加應(yīng)變均較小;地裂縫上盤(pán)下降后,位于上盤(pán)的隧道頂部和位于下盤(pán)的隧道底部產(chǎn)生負(fù)的附加應(yīng)變,位于下盤(pán)的隧道頂部和位于上盤(pán)的隧道底部產(chǎn)生正的附加應(yīng)變,且隨上盤(pán)下降量的增大,附加應(yīng)變逐漸變大.

根據(jù)相似理論,設(shè)計(jì)平面應(yīng)變模型試驗(yàn)系統(tǒng),研究地鐵隧道存在單個(gè)圓形溶洞時(shí),在注漿壓力作用下巖溶地基漸進(jìn)性破壞特點(diǎn)。試驗(yàn)中采用圓柱形氣囊模擬注漿壓力。對(duì)逐級(jí)加載過(guò)程中土層壓力的變化規(guī)律進(jìn)行研究,并對(duì)加載過(guò)程中土層的位移進(jìn)行討論,繪制頂板破壞時(shí)的破裂面圖。最后,根據(jù)相似系數(shù)換算成原型值,得到導(dǎo)致地基失穩(wěn)破壞的極限荷載。

新型凍結(jié)管接頭—柔性接頭

文章以深圳地鐵7號(hào)線盾構(gòu)小凈距隧道為依托,開(kāi)展了凈距小于1倍洞徑小凈距隧道凈距影響模型試驗(yàn),分析了凈距變化時(shí)新建隧道對(duì)既有隧道的影響規(guī)律,可為盾構(gòu)小凈距隧道施工提供一定參考。

地裂縫對(duì)于地鐵隧道的影響較為復(fù)雜,主要的作用集中在隧道周?chē)耐翆訅毫Φ母淖兩?由此產(chǎn)生了對(duì)隧道襯砌、防水層、軌道位置等影響,這些危害會(huì)導(dǎo)致隧道出現(xiàn)不同情況的病害,所以在施工中應(yīng)采用針對(duì)性的技術(shù)措施來(lái)消除地裂縫的負(fù)面影響而提高隧道的安全性。

本文介紹西安市地鐵一號(hào)線勞動(dòng)路站～玉祥門(mén)站區(qū)間淺埋暗挖黃土隧道穿越f3地裂縫段施工方法及采取的措施,隧道f3地裂縫段施工中采用了超前降水、超前小導(dǎo)管注漿固結(jié)地層、監(jiān)控量測(cè)以及臺(tái)階法與crd法轉(zhuǎn)換技術(shù),成功地解決了淺埋暗挖黃土區(qū)間隧道穿越f3地裂縫的施工技術(shù)難題。

研究地裂縫影響區(qū)內(nèi)存在可弱化土體的不利因素情況下,西安黃土地區(qū)地鐵隧道暗挖斜穿地裂縫施工所誘發(fā)的地表及隧道相關(guān)變形規(guī)律。通過(guò)flac3d模擬預(yù)測(cè)施工變形規(guī)律,并與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,得到以下結(jié)論:(1)flac3d模擬表明,隧道暗挖施工穿越地裂縫時(shí)裂縫臨近處收斂值會(huì)在初期出現(xiàn)短暫負(fù)收斂現(xiàn)象;(2)地表在地裂縫影響帶的差異沉降發(fā)展集中在穿越前和穿越過(guò)程中,而拱頂上下盤(pán)差異沉降主要集中在穿越過(guò)程中;(3)當(dāng)?shù)亓芽p影響帶內(nèi)存在可弱化土體強(qiáng)度的不利因素時(shí),地表最終沉降的峰值點(diǎn)會(huì)向不利因素處移動(dòng);(4)拱頂最終沉降的峰值點(diǎn)基本在隧道軸線和裂縫的相交處,其受地表的土體弱化因素影響較小。

大型沉管隧道柔性接頭受力分析 大型沉管隧道柔性接頭受力分析大型沉管隧道柔性接 頭受力分析□文/袁有為王艷寧摘要：橡膠止水帶是沉管 法隧道接頭聯(lián)接中的關(guān)鍵技術(shù)，gina止水帶的問(wèn)世，使得 水力壓接法廣泛應(yīng)用于管節(jié)的聯(lián)接并使水下沉管隧道的建 設(shè)有了巨大發(fā)展。天津海河隧道采用沉管法施工工藝，隧址 位于8度區(qū)的軟土地基上，管段接頭在各種不利工況下的穩(wěn) 定性是整個(gè)工程安全的關(guān)鍵問(wèn)題之一。依托天津?yàn)I海新區(qū)中 央大道海河隧道工程，采用大型有限元軟件hypermesh，分 析了沉管柔性接頭在各種工況下的受力情況，對(duì)于gina止 水帶的選型具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：沉管；隧道； 柔性；接頭；gina止水帶；有限元；hypermesh；受力沉 管法是指在干塢內(nèi)或大型駁船上先預(yù)制管段，再浮運(yùn)到指定 位置下沉、對(duì)接、固定，進(jìn)而建成水下隧道或水下構(gòu)筑物的 施工方法。采用沉管法施工的

大型沉管隧道柔性接頭受力分析 大型沉管隧道柔性接頭受力分析大型沉管隧道柔性接 頭受力分析□文/袁有為王艷寧摘要：橡膠止水帶是沉管 法隧道接頭聯(lián)接中的關(guān)鍵技術(shù)，gina止水帶的問(wèn)世，使得 水力壓接法廣泛應(yīng)用于管節(jié)的聯(lián)接并使水下沉管隧道的建 設(shè)有了巨大發(fā)展。天津海河隧道采用沉管法施工工藝，隧址 位于8度區(qū)的軟土地基上，管段接頭在各種不利工況下的穩(wěn) 定性是整個(gè)工程安全的關(guān)鍵問(wèn)題之一。依托天津?yàn)I海新區(qū)中 央大道海河隧道工程，采用大型有限元軟件hypermesh，分 析了沉管柔性接頭在各種工況下的受力情況，對(duì)于gina止 水帶的選型具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：沉管；隧道； 柔性；接頭；gina止水帶；有限元；hypermesh；受力沉 管法是指在干塢內(nèi)或大型駁船上先預(yù)制管段，再浮運(yùn)到指定 位置下沉、對(duì)接、固定，進(jìn)而建成水下隧道或水下構(gòu)筑物的 施工方法。采用沉管法施工的

西安地裂縫是一種獨(dú)特的城市地質(zhì)災(zāi)害,其活動(dòng)對(duì)地鐵建設(shè)造成嚴(yán)重威脅,西安地鐵建設(shè)的關(guān)鍵是如何解決地鐵隧道穿越地裂縫帶的問(wèn)題。以西安地鐵穿越地裂縫帶為研究對(duì)象,在地裂縫基本特征分析和未來(lái)活動(dòng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,分析了地裂縫活動(dòng)對(duì)地鐵隧道的危害模式,從結(jié)構(gòu)、防水、地基基礎(chǔ)與變形監(jiān)測(cè)等方面提出了如下防治措施:結(jié)構(gòu)上應(yīng)采用擴(kuò)大斷面、預(yù)留凈空、分段設(shè)縫加柔性接頭和局部襯砌加強(qiáng)等措施;防水方面宜采用可卸式管片拼裝雙層結(jié)構(gòu)法和波紋板強(qiáng)化橡膠復(fù)合材料制成的防裂止水帶處理;地基基礎(chǔ)處理方面采用地基注漿加固法和彈性囊變形恢復(fù)法處理;建立隧道襯砌和軌道的變形監(jiān)測(cè)預(yù)警方案;地鐵線路走向應(yīng)盡量與地裂縫正交或大角度相交,避免小角度相交;嚴(yán)格禁止在地鐵沿線一定范圍內(nèi)開(kāi)采地下水。研究成果可為西安地鐵隧道穿越地裂縫帶的施工、結(jié)構(gòu)和防水設(shè)計(jì)以及隧道病害監(jiān)測(cè)與防治提供重要參考。

以西安地鐵二號(hào)線穿越長(zhǎng)安立交和f6地裂縫段為例,利用abaqus有限元軟件對(duì)地鐵穿越地裂縫施工對(duì)既有橋梁建立三維模型進(jìn)行模擬分析,并將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,得出以下結(jié)論:1)地鐵穿越地裂縫施工對(duì)既有橋梁橋墩具有一定的影響,對(duì)第3排橋墩沉降影響明顯;2)地裂縫在短期內(nèi)對(duì)地鐵隧道開(kāi)挖的影響不明顯,需對(duì)地裂縫處結(jié)構(gòu)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。同時(shí),建立了地鐵隧道與地裂縫相距不同水平距離的二維模型,通過(guò)分析給出了在西安地區(qū)臨近地裂縫開(kāi)挖地鐵隧道的建議最小設(shè)防距離為3倍隧道直徑。

地裂縫是西安典型的地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)地鐵建設(shè)造成很大威脅,引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注.進(jìn)行地裂縫活動(dòng)引起地鐵隧道的變形破壞特征研究,尤其是針對(duì)性地研究地裂縫與地鐵隧道在空間交匯處的運(yùn)移特點(diǎn)及隧道結(jié)構(gòu)的抗裂設(shè)計(jì)參數(shù)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義.在分析西安地裂縫基本特征的基礎(chǔ)上,以地鐵5號(hào)線隧道工程穿越地裂縫情況為具體研究背景,詳細(xì)論述了與隧道相交處地裂縫的發(fā)育特征,揭示了地裂縫活動(dòng)造成的地表及剖面上的破壞特點(diǎn),并分析了現(xiàn)階段沿線地裂縫的活動(dòng)速率,確定了在空間上隧道與地裂縫的實(shí)際交匯位置.根據(jù)地裂縫年活動(dòng)速率監(jiān)測(cè)資料,對(duì)地鐵設(shè)計(jì)使用期內(nèi)隧道與地裂縫交匯處的最大垂直位移量進(jìn)行了預(yù)測(cè),并在此基礎(chǔ)上結(jié)合地裂縫與隧道的夾角及其傾角,根據(jù)空間幾何關(guān)系換算得出隧道結(jié)構(gòu)三維抗裂預(yù)留位移參數(shù),最后通過(guò)數(shù)值模擬分析對(duì)分段隧道擴(kuò)大斷面的適應(yīng)性進(jìn)行了驗(yàn)證.研究結(jié)果表明:與地鐵斜交的地裂縫活動(dòng)會(huì)引起相鄰分段隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生豎向位錯(cuò)、橫向扭曲及軸向拉伸等變形破壞;上盤(pán)隧道凈空量滿足預(yù)留設(shè)計(jì)要求;該研究成果可為在地裂縫活動(dòng)環(huán)境下西安地鐵隧道的結(jié)構(gòu)設(shè)防措施提供參考與指導(dǎo).

以西安地鐵1號(hào)線斜交穿越地裂縫帶為工程背景,通過(guò)地裂縫活動(dòng)的大型物理模型試驗(yàn)和有限元數(shù)值模擬,對(duì)西安地裂縫活動(dòng)的影響范圍和西安地鐵1號(hào)線隧道穿越地裂縫帶的縱向設(shè)防長(zhǎng)度進(jìn)行研究。結(jié)果表明:地裂縫活動(dòng)時(shí)引起其上盤(pán)地層中出現(xiàn)應(yīng)力降低和下盤(pán)地層中出現(xiàn)應(yīng)力增強(qiáng)現(xiàn)象,且在垂直于地裂縫走向上其兩側(cè)地層中應(yīng)力變化大致呈現(xiàn)出反對(duì)稱分布特征。隧道設(shè)計(jì)埋深處地裂縫活動(dòng)的影響區(qū)寬度為30m,即上盤(pán)17.5m,下盤(pán)12.5m;考慮安全系數(shù)時(shí)地鐵隧道穿越地裂縫帶的設(shè)防寬度為55m,即上盤(pán)35m,下盤(pán)20m。根據(jù)地鐵隧道與地裂縫帶的斜交夾角,確定地鐵區(qū)間隧道不同夾角斜交穿越地裂縫帶的縱向設(shè)防長(zhǎng)度。研究結(jié)果對(duì)西安地鐵1號(hào)線區(qū)間隧道斜穿地裂縫帶的結(jié)構(gòu)處理及設(shè)計(jì)具有一定參考價(jià)值。

自從20世紀(jì)50年代以來(lái)，由于自然和人為因素的影響，烏魯木齊地區(qū)出現(xiàn)了大量地裂縫，危害十分嚴(yán)重，其未來(lái)活動(dòng)對(duì)在建的地鐵構(gòu)成重大安全隱患。因此，地鐵隧道穿越地裂縫的問(wèn)題成為了一個(gè)全新的重大工程難題，近年來(lái)引起了學(xué)術(shù)界和工程界的高度關(guān)注。所以在施工中應(yīng)采用針對(duì)性的技術(shù)措施來(lái)消除地裂縫的負(fù)面影響而提高隧道的安全性。本文就以烏魯木齊地鐵一號(hào)線為例，闡述了地裂縫對(duì)地鐵隧道施工的影響，以及病害防治措施。

汾渭盆地是國(guó)內(nèi)地裂縫發(fā)育最強(qiáng)烈的地區(qū)。西安地處汾渭盆地,已經(jīng)出露地表和隱伏的地裂縫共發(fā)現(xiàn)15條。在綜合已有的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上,深化了西安地裂縫成因的認(rèn)識(shí)。通過(guò)西安地裂縫的活動(dòng)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)分析,針對(duì)西安各地裂縫的分布、活動(dòng)狀態(tài)和已有監(jiān)測(cè)結(jié)果,給出了地裂縫帶的最大地表寬度和地鐵設(shè)防長(zhǎng)度;針對(duì)地裂縫活動(dòng)對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的影響及破壞作用,從適應(yīng)地裂縫變形、預(yù)防襯砌結(jié)構(gòu)破壞和道床變形調(diào)控等方面,探討了地基處理措施、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施、道床結(jié)構(gòu)措施,闡述了西安地鐵2號(hào)線通過(guò)地裂縫時(shí)地鐵隧道建設(shè)的應(yīng)對(duì)措施。目前,確立的\"放\"與\"防\"的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想是西安地鐵隧道穿越地裂縫設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步完善和深入研究的基礎(chǔ)。

以洪酉路6號(hào)棚洞為研究對(duì)象,建立模型進(jìn)行試驗(yàn)。通過(guò)模擬不同邊坡坡率和不同回填體材料的相互組合情況來(lái)監(jiān)測(cè)棚洞結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化及其對(duì)邊坡的支撐作用,用量測(cè)儀器監(jiān)控棚洞結(jié)構(gòu)主要受力部位的變化。模擬分析公路隧道中棚洞結(jié)構(gòu)、邊坡圍巖和回填體3者之間的影響關(guān)系,從而指出在由棚洞結(jié)構(gòu)、邊坡圍巖和回填體組成的系統(tǒng)中,并非所有坡率相同和回填材料相同的情況下,棚洞結(jié)構(gòu)受力巖質(zhì)邊坡都優(yōu)于土質(zhì)邊坡;還指出了棚洞施工回填體材料和邊坡坡率變化組合的優(yōu)化方案,對(duì)出現(xiàn)高邊坡時(shí)的棚洞設(shè)計(jì)和施工具有很好的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。

介紹了ф900型橡膠柔性接頭的研制過(guò)程。主要包括骨架材料選型、配方設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)。經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè),采用錦綸(1400dtex/3)膠簾布為骨架材料,以nr/sbr/cr并用膠為主體材料的橡膠柔性接頭,能起到減震、降噪,有效連接輸送管路,傳遞介質(zhì)流量大的功效。

地鐵區(qū)間隧道事故通風(fēng)系統(tǒng)模型試驗(yàn)的研究——介紹了配置噴口的地鐵區(qū)間隧道事故通風(fēng)系統(tǒng)模型試驗(yàn)方案，詳細(xì)說(shuō)明了該試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，試驗(yàn)方案的制訂。對(duì)不同類(lèi)型噴口的通風(fēng)系統(tǒng)性能進(jìn)行了試驗(yàn)，提出在相同的風(fēng)量和風(fēng)壓下，橢圓噴口的通風(fēng)功能和防災(zāi)能力最強(qiáng)，...

采用室內(nèi)相似模型試驗(yàn)方法對(duì)廣州地鐵沿線巖溶地質(zhì)進(jìn)行了試驗(yàn)?zāi)M,研究不同位置、不同大小的溶洞和土洞對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)特定點(diǎn)應(yīng)變和襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及隧道周?chē)翂毫θ弋a(chǎn)生的影響。研究結(jié)果表明:襯砌結(jié)構(gòu)正下方的巖洞會(huì)減小襯砌周?chē)耐翂毫?也會(huì)減小襯砌結(jié)構(gòu)上各特定點(diǎn)的應(yīng)變;襯砌結(jié)構(gòu)右側(cè)的土洞會(huì)大大減小襯砌結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

地下連續(xù)墻作為一種深基礎(chǔ)工程和地下構(gòu)筑物的施工技術(shù)，在城市地鐵、地下室、水利水電等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。地下連續(xù)墻的接頭是其結(jié)構(gòu)的重要組成部分，分為柔性接頭和剛性接頭兩種。本文將詳細(xì)探討這兩種接頭的特性、應(yīng)用及優(yōu)缺點(diǎn)，以期為地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)和施工提供參考。