浙江省自然科学基金(Z1100016)
- 作品数：22 被引量：531H指数：13
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- 不同施工工况下双圆盾构引起的土体沉降研究被引量：12
- 2011年
- 采用随机介质理论,推导出双圆盾构隧道施工时正常工况和旋转工况下由于土体损失引起的土体沉降计算公式。算例分析表明:本文方法地面沉降预测结果与实测值比较吻合;旋转工况下双圆盾构隧道施工引起的土体沉降曲线呈不对称,最大沉降值出现在向下旋转一侧,能较好的解释实测地面沉降曲线不对称的原因。在相同土体损失率时,与正常工况相比,旋转工况产生的最大沉降量变小,但沉降槽宽度变大。两者引起的土体沉降沿深度变化规律也有区别。
- 魏纲朱奎陈伟军
- 关键词：双圆盾构隧道土体沉降随机介质理论
- 双圆盾构隧道施工对平行既有隧道的影响分析被引量：8
- 2012年
- 对双圆(DOT)盾构隧道周围土体采用椭圆形非等量径向位移模式,在镜像法基本原理上,推导土体损失引起的附加应力计算公式,研究双圆盾构正面附加推力、双圆盾构机与土体之间的摩擦力以及土体损失在平行既有隧道上引起的总的附加荷载的分布规律。研究结果表明,附加荷载的变化规律与双圆盾构机和邻近平行隧道的相对位置密切相关,是一个三维问题;随着双圆盾构机开挖面通过前后,附加荷载由压力变为拉力;土体损失是引起相邻隧道上附加荷载的主要因素,其次分别是盾壳摩擦力和正面附加推力;已建隧道受到的附加荷载变化规律与其和双圆盾构机的净距S密切相关,随着S的减小,附加荷载急剧增大;随着平行既有隧道轴线埋深的变化,在轴线位置处,双圆盾构机对平行既有隧道的附加荷载影响最大。
- 魏纲洪杰魏新江
- 关键词：土体损失附加荷载
- 盾构施工引起土体超孔隙水压力峰值的计算及影响因素分析被引量：11
- 2012年
- 运用应力释放理论及应力传递理论,推导了盾构施工引起周边土体任一点的超孔隙水压力峰值的计算公式。并通过算例分析表明:与衬砌相邻的土体超孔隙水压力峰值呈近似圆形(底部大于顶部);随着离隧道中心距离的增加,土体超孔隙水压力峰值呈凹曲线衰减。同时发现盾构直径及埋深对土体超孔隙水压力峰值的影响是相反的。当直径减小或是埋深增大,均会使得与衬砌相邻周边土体超孔隙水压力峰值的底部与隧道中心水平线处的差异更加明显,反之亦然。隧道底部的等值线最密,即变化最快;隧道上方区域的等值线间距逐渐变大,即变化变缓。在一定深度处,超孔隙水压力峰值在隧道轴线上方为最大,远离隧道轴线则减小;随深度增大,其最大值有增大趋势。
- 魏新江陈伟军魏纲
- 关键词：盾构影响因素
- 近距离双线平行盾构施工引起的土体沉降计算被引量：32
- 2014年
- 文章提出近距离双线水平平行盾构施工引起的总的土体沉降曲线符合正态分布规律,并对现有双线平行盾构施工引起的地面沉降计算方法进行了综述。针对现有各种方法存在的不足,建立了修正的二维Peck公式,可以计算双线平行盾构施工引起的深层土体沉降,同时能够考虑沉降曲线的不对称性。对计算参数取值进行研究,实测数据统计结果表明i总/i先跟h/D成明显的线性减小关系,提出了参数i总和η总的计算公式。首次提出两条隧道轴线的相对水平距离系数C=L/(h+R),认为总的地面沉降曲线形状与C值大小有关,本文公式适用于C<0.6的工况。算例分析结果表明:本文方法预测值与实测值比较吻合,且计算比较简便。
- 吴华君魏纲
- 关键词：土体沉降计算方法
- 双线盾构施工对邻近框架建筑物影响的研究被引量：16
- 2013年
- 采用三维MIDAS/GTS软件,考虑建筑物-土体-隧道共同作用,模拟了双线盾构垂直穿越独立基础的框架结构建筑物的工况。分析结果表明:在左线隧道已穿越建筑物的工况下,随着右线盾构机穿越建筑物的前后,建筑物左右两侧沉降差逐渐减小,最后右线沉降稍大于左线;沿隧道掘进方向的建筑物基础顶面产生不均匀沉降,先逐渐增大,随后逐渐减小并趋向于零;建筑物的最大第一主应力P1超出标准值,可能引起一部分建筑结构开裂;随着建筑物中轴线到两条隧道中轴线的水平距离L的增大,建筑物呈现向隧道一侧倾倒的趋势,框架最大第一主应力和最大剪应变总体上呈减小趋势,柱间差异沉降则变化不大。
- 魏纲魏新江
- 关键词：双线盾构隧道有限单元法
- 盾构隧道施工引起的工后地面沉降研究被引量：36
- 2013年
- 对盾构施工引起的隧道轴线上方土体超孔隙水压力和工后地面沉降进行研究,提出盾构隧道施工引起的土体应力释放率计算方法。基于Henkel超孔隙水压力理论,推导与隧道衬砌相邻的土体初始超孔隙水压力值。假定与衬砌相邻的各点具有相同的应力释放率,得到隧道拱顶处土体的超孔隙水压力计算方法。运用应力传递理论,提出隧道轴线上方土体的超孔隙水压力分布模式。假定压缩层厚度为隧道覆土厚度,采用太沙基一维固结理论,得到隧道轴线上方地面工后固结沉降理论计算公式。算例分析结果表明,该方法的预测值与实测值非常吻合。
- 魏纲周洋魏新江
- 关键词：隧道工程盾构应力释放率超孔隙水压力固结沉降
- 双圆盾构施工引起邻近地下管线附加荷载的分析被引量：11
- 2012年
- 利用弹性力学的Mindlin解,对孙统立公式进行修正,推导得到双圆盾构正面附加推力和盾壳摩擦力引起的土体附加应力计算公式。假定土体为Winkler模型,采用随机介质理论,推导得到土体损失引起的竖向土体附加应力计算公式。研究了双圆盾构施工在邻近垂直交叉地下管线上引起的附加荷载大小及分布规律。研究结果表明:双圆盾构盾壳摩擦力引起的地下管线附加荷载较大;正面附加推力引起的附加荷载较小,可忽略;竖向附加荷载主要由土体损失引起,最大值一般出现在中轴线上方,当地下管线与盾构之间距离较小时,附加荷载最大值出现在左右单圆圆心附近的位置。
- 魏纲洪杰魏新江
- 关键词：双圆盾构地下管线附加荷载土体损失
- 软土地区盾构施工引起的土体固结沉降数值分析被引量：1
- 2012年
- 利用二维有限元软件,结合盾构隧道开挖后的土体初始超孔隙水压力理论计算方法,模拟了软土地区盾构隧道施工引起的土体工后固结沉降。算例分析结果表明:该模型能够较好地模拟地面固结沉降曲线,与实测值较吻合;通过隧道中心水平线处的超孔隙水压力值,随着离隧道中心的距离增大而急剧减小,超孔隙水压力最大值位于隧道起拱线处;固结沉降速率随时间增长而逐渐减小;隧道中心线上方土体产生向靠近隧道侧水平移动,而中心线下方土体则相反。
- 魏纲周洋魏新江
- 关键词：盾构施工软土地区超孔隙水压力固结沉降
- 盾构隧道施工阶段管片上浮的力学分析被引量：36
- 2012年
- 盾构隧道衬砌管片在施工阶段处于复杂的受力状态,易出现管片错台、整体上浮等现象。对盾构隧道施工阶段管片注浆段进行受力分析,考虑静态上浮力和动态上浮力,分别分析其作用机制,提出上浮阶段的衬砌环受力模型及计算公式。针对盾构隧道衬砌环在正常设计状态与上浮状态下的受力不同,采用修正惯用法衬砌设计理论分别对其进行内力计算,并将计算结果进行对比分析。结果表明:上浮状态下管片的弯矩值、剪力值和轴力值分别比正常设计状态下的管片内力增加64%,51%和46%,表明隧道上浮对管片受力不利。其中施工阶段动态上浮力对管片的受力影响非常大,超过静态上浮力,必须对其进行合理控制,防止压裂管片。
- 魏纲洪杰魏新江
- 关键词：隧道工程盾构管片上浮
- 土压平衡盾构掘进参数关系及其对地层位移影响的试验研究被引量：70
- 2013年
- 土压平衡盾构机施工过程中,正确地选择掘进参数可以有效地保持开挖面稳定、减少土体位移和地面沉降。通过对杭州地铁1号线盾构隧道施工进行现场监测,研究了盾构机参数关系及其对地层位移的影响。监测内容包括:地表沉降、土体侧向位移、超孔隙水压力以及记录盾构机实时工作参数。研究结果表明,盾构机总推力、土舱压力和刀盘扭矩变化基本同步;盾构机到达前,地表沉降主要受出土率的影响,施工沉降与盾构机土舱内外压力差值成反比;盾尾通过测点后0.5～1 d时间,超孔隙水压力快速下降,且在盾尾通过10 d左右完全消散;工后沉降分为加速沉降阶段和缓慢沉降阶段,占总沉降的50%以上,且在孔压计超孔隙水压力消散后继续缓慢发展。
- 魏新江周洋魏纲
- 关键词：盾构超孔隙水压力土体位移长期沉降
