有發(fā)展前途隧道結(jié)構(gòu)和施工方法

為了應(yīng)對盾構(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算模型精細(xì)化、荷載取值合理化、計算模型精準(zhǔn)化等高要求,通過調(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)計算分析中荷載計算方法,并結(jié)合近10年來筆者所開展的相關(guān)研究工作對盾構(gòu)隧道靜、動力分析方法與計算模型進(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題及進(jìn)展;在結(jié)構(gòu)分析理論及模型方面,重點論述了盾構(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與實測手段驗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,展望了盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)分析方法的發(fā)展趨勢。

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...................................................................

為保障地鐵運營安全，對地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形的一體化監(jiān)測方法進(jìn)行探討。采用自動化高精度全站儀，通過特別設(shè)計的測點布置，測得隧道上各變形點的三維坐標(biāo)，然后通過程序化的計算機(jī)數(shù)據(jù)處理，解算出各項監(jiān)測內(nèi)容所需的符合精度要求的監(jiān)測成果，從而實現(xiàn)全站儀一體化監(jiān)測。這個一體化監(jiān)測方法可以清楚直觀地反映出隧道結(jié)構(gòu)的變形狀況，在時效、精度和可靠性方面均能滿足地鐵運營安全監(jiān)測的需求。

為保障地鐵運營安全,對地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形的一體化監(jiān)測方法進(jìn)行探討.采用自動化高精度全站儀,通過特別設(shè)計的測點布置,測得隧道上各變形點的三維坐標(biāo),然后通過程序化的計算機(jī)數(shù)據(jù)處理,解算出各項監(jiān)測內(nèi)容所需的符合精度要求的監(jiān)測成果,從而實現(xiàn)全站儀一體化監(jiān)測.這個一體化監(jiān)測方法可以清楚直觀地反映出隧道結(jié)構(gòu)的變形狀況,在時效、精度和可靠性方面均能滿足地鐵運營安全監(jiān)測的需求.

為保障地鐵運營安全,對地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形的一體化監(jiān)測方法進(jìn)行探討。采用自動化高精度全站儀,通過特別設(shè)計的測點布置,測得隧道上各變形點的三維坐標(biāo),然后通過程序化的計算機(jī)數(shù)據(jù)處理,解算出各項監(jiān)測內(nèi)容所需的符合精度要求的監(jiān)測成果,從而實現(xiàn)全站儀一體化監(jiān)測。這個一體化監(jiān)測方法可以清楚直觀地反映出隧道結(jié)構(gòu)的變形狀況,在時效、精度和可靠性方面均能滿足地鐵運營安全監(jiān)測的需求。

針對目前世界最大直徑的長距離盾構(gòu)隧道,基于可拓學(xué)理論的物元可拓性和菱形思維方法,將研究對象、評判指標(biāo)和指標(biāo)特征值結(jié)合成為物元,通過物元表述關(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)非對稱貼近度原則進(jìn)行了上海長江隧道(崇明越江通道)健康診斷的研究工作,同時也給出了可拓學(xué)健康診斷方法的具體實現(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期健康服役和及時合理的養(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)的地鐵隧道斷面測量方法外業(yè)操作復(fù)雜，內(nèi)業(yè)計算繁瑣，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，提出了基于無合作目標(biāo)智能型全站儀的結(jié)構(gòu)斷面自動化測量方法，給出了自動化測量流程，并進(jìn)行了軟件實現(xiàn)和實測試驗。

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)計方法。對不同的隧道截面形狀和壁厚在三種工況下分別進(jìn)行對比,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)力場和變形場,對比分析結(jié)構(gòu)的變形與強(qiáng)度工作狀態(tài)評價電纜隧道的安全性能。同時,分析不同斷面形狀的特征,按照造價最低的原則,選擇隧道結(jié)構(gòu)較為合適的斷面形式和設(shè)計方案。

文章針對類矩形盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計,以寧波軌道交通3號線出入段線為工程背景,結(jié)合足尺結(jié)構(gòu)試驗對不同設(shè)計分析模型進(jìn)行了分析對比,計算分析了結(jié)構(gòu)對于各個設(shè)計參數(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)的計算;同時,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)計時應(yīng)作具體考慮。

運用newmark隱式時間積分有限元法,選用ei-centro地震波,對洞口段隧道結(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。對研究洞口段隧道結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計具有一定的參考價值。

文章以麻竹山隧道上跨廈深鐵路隧道工程實例為背景,通過三維數(shù)值動力計算分析,對新建隧道開挖爆破對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)振動以豎向振動為主,與荷載振動方向相同且結(jié)構(gòu)各部位振動強(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人大五次會議指出。房地產(chǎn)業(yè)對發(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)計院隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計部70年來實際上設(shè)計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)件過梁的塔柱式車站、無旁側(cè)站臺的車站、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、運河水下公路懸浮隧道,以及設(shè)計了鐵路、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際工程,通過對既有花果隧道的四次爆破振動測試分析及一次爆破驗證,說明爆破振動的參數(shù)設(shè)計是合理的,質(zhì)點的振動速度能夠客觀反映現(xiàn)場的地質(zhì)狀況和衰減規(guī)律,新建隧道施工爆破對爆心距最小的左邊墻影響最大。隨著測點與爆心距的增大,質(zhì)點振速衰減明顯,質(zhì)點振動幅值依次減小。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)定安全和正常運營。

作者簡介：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，研究方向為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計． 第６卷第６期 ２００６年１２月 泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 ｊｏｕｒｎａｌｏｆｔａｉｚｈｏｕｐｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｖｏｌ．６ｎｏ．６ ｄｅｃ．２００６ 摘要：對國內(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、場地土條件、埋深、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點及尺寸等進(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)表了見解。綜合有關(guān)文獻(xiàn)資料和工程實例，對 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、施工、加固作參考。 關(guān)鍵詞：隧道；震害；抗震措施 中圖分類號：ｔｕ４３５文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ａ文章編號：１６７１－０１４２（

通過地震系數(shù)法、塌落拱理論以及動力時程分析法計算地震荷載對隧道產(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算方法下的內(nèi)力值進(jìn)行比較分析,提出了對常規(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。

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。

對國內(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、場地土條件、埋深、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點及尺寸等進(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)表了見解。綜合有關(guān)文獻(xiàn)資料和工程實例,對盾構(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、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.本文通過工程實例,分析了產(chǎn)生隱患的原因,并采取三維激光掃描技術(shù)對隧道外觀質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測、減少施工時對既有隧道產(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度變形增長率,順利完成了長安隧道的開挖作業(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)保和社會效益.

以黃延高速公路羊泉溝連拱隧道為依托,提出在iv級圍巖中采用無導(dǎo)洞施工方法,采用工程類比對該隧道結(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、施工工序安排與要點?；谟邢拊椒▽ζ涫┕と^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)性狀隨施工過程的變化規(guī)律,為設(shè)計與施工方案提供了理論依據(jù)。