盾构隧道下穿人防通道数值分析及现场测试研究

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盾构隧道 盾构近距离下穿既有运营隧道施工分析

盾构隧道 盾构近距离下穿既有运营隧道施工分析

盾构隧道盾构近距离下穿既有运营隧道施工分析引言随着城市地铁建设的蓬勃发展,盾构法作为地铁建设的主要工法得到了广泛运用【1】,而随着一个城市线路的越来越密集,新施工隧道交叉穿过既有运营地铁线路就不可避免。

而盾构隧道施工往往会危及地铁结构本身以及邻近结构物的安全与正常使用,使邻近结构物倾斜、扭曲等,从而引起一系列环境效应问题【2,3】,新建线路盾构掘进中控制不当就会影响既有线路的正常运营。

根据某市地铁3号线(即龙岗线)西延段购物公园站~福田站区间(以下简称购福区间)左线盾构安全平稳下穿既有运营的地铁1号线购物公园站~香蜜湖站区间(以下简称购香区间)隧道工程实例,对该工程的施工参数进行了总结分析,以便为今后同类工程提供成功的经验和参考。

1工程概况某市地铁3号线3151标购福区间隧道左线盾构机在福华路与民田路交汇处(里程ZDK5+477.17~ZDK5+497.25)连续下穿地铁1号线购香区间既有隧道上、下行线。

3号线购福区间隧道在下穿段的覆土厚度为17.6~18m,线路坡度为-5‰。

地下水位埋深4~7.4m。

负责本次穿越的盾构机为海瑞克s-469,刀盘开挖直径6.28m,最大扭矩5300KN•m,掘进最大推力34210KN;盾构机总功率1720KW。

3号线隧道采用C50钢筋混凝土管片衬砌,管片防水等级S10,宽度为1.5m,厚度为0.3m,内径为5.4m,外径为6m。

区间管片采用通用型管片、错缝拼装方式。

两条线路的平面位置如图1所示。

图2新建3号线与1号线隧道交汇区地质剖面图中、粗砂(Q4al+pl)褐黄、灰白色,饱和,中密状,主要物质成分为石英质粗颗粒,另微含少量粘性土。

级配良好。

区间内层状分布(段尾附近缺失),厚1~3.5m,埋深4.7~9.5m。

ρ=1.84~2.07g/cm3,e=0.43~0.89,Es0.1~0.2=4.49~19.93MPa,,α0.1~0.2=0.25MPa-1,中压缩性土。

盾构斜交下穿市政隧道数值模拟分析

盾构斜交下穿市政隧道数值模拟分析

盾构斜交下穿市政隧道数值模拟分析李学军;邹涛;刘德雄;尚应超【摘要】随着地铁建设的快速发展,盾构隧道掘进范围与既有建(构)筑物桩基础相交的情况时有出现,为研究盾构施工直接破除桩基对地表建筑物的影响,本文以成都地铁3号线龙桥路站-双凤桥站区间隧道斜交下穿市政隧道工程为背景,采用FLAC3D有限差分计算软件进行三维数值模拟.根据模拟初步分析结果,隧道中心处的地表沉降值超出了控制基准要求,为此采取相应的加固措施并进行验证计算.结果表明工程拟定的加固措施对地表沉降有明显的控制作用,相关技术经验也可为其他类似工程提供借鉴.【期刊名称】《城市住宅》【年(卷),期】2018(025)004【总页数】4页(P101-104)【关键词】隧道工程;盾构施工;抗浮桩;数值模拟;地表沉降;加固【作者】李学军;邹涛;刘德雄;尚应超【作者单位】中铁隧道局集团有限公司,四川成都610031;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031【正文语种】中文盾构法作为一种安全、高效的施工工法,在城市地铁建设中发挥着越来越重要的作用。

随着城市和地铁建设的不断发展,盾构穿越既有建(构)筑物桩基的情况时有发生。

盾构穿越桩基引发的变形及地层应力状态改变会引起结构基础的不均匀沉降,从而影响既有建(构)筑物的安全,严重时甚至导致结构的失稳破坏[1-3]。

因此对盾构下穿既有建(构)筑物而引起的地表沉降规律及加固控制措施进行研究十分必要。

近年来,国内学者结合工程案例,采用数值模拟或现场测试进行大量研究。

杨志勇等[4]以北京地铁14号线下穿地铁15号线运营隧道为背景,通过分析沉降规律,得出横向沉降范围与施工参数基本无关,且左右线穿越有明显的叠加效应;郭建宁等[5]采用三维有限元数值分析法,研究盾构斜交下穿既有框架隧道3个阶段的规律,得出施工过程中宜随着盾构的掘进,及时调整各项施工参数,有助于盾构的顺利掘进;陈秋鑫等[6]通过建立有限元模型优化施工参数,减少盾构下穿引起的沉降或隆起值。

盾构下穿施工对隧道影响的数值模拟分析

盾构下穿施工对隧道影响的数值模拟分析

专业知识分享版使命:加速中国职业化进程摘 要:针对某盾构隧道下穿既有地铁暗挖隧道的施工力学行为进行了三维有限元数值模拟分析。

研究结果表明: 在盾构推进至距既有隧道边缘3 m 前,隧道会发生隆起,且在此位置时隆起量最大,之后开始沉降,在盾构将要穿出既有隧道时,沉降增量最大; 隆起量随盾构推力和既有隧道刚度增大而增大,而沉降量与之相反; 盾构下穿时,既有隧道结构横截面上会产生扭转,扭转角的大小随盾构推力增大而增大,随既有隧道刚度增大而减小。

为确保下穿过程上方隧道的结构安全和列车的正常运行,在距既有隧道边缘 3 m 时采取措施控制盾构推力和提高既有隧道周围土体的强度非常有效。

关键词:隧道 盾构 下穿 数值模拟 竖向位移 横向扭转随着城市地下轨道交通的发展,下穿既有线路的情况时有发生。

由于新线穿越既有线不可避免地会引起既有隧道结构产生附加应力和沉降,而地铁运营又对既有线的轨道变形有非常严格的控制标准,依据《上海市地铁沿线建筑施工保护地铁技术管理暂行规定》,运营隧道结构水平和沉降最大位移应 < 20 mm;根据《铁路线路维修规定》,轨道纵向每 10 m 的沉降差应 < 4 mm 。

因此这类下穿工程对既有地铁的安全形成了严峻的考验。

分析盾构下穿既有隧道的力学行为是非常必要的。

姜忻良、赵志明等[1]用理论推导的方法,提出隧道开挖时,上覆土在不同深度处的沉降计算公式; 汪洋、何川等[2]利用模型试验和数值分析的方法,并考虑了隧道纵向和横向刚度的折减得到围岩、净距、推力对上覆隧道的位移和附加应力的分布规律; 文献[3-5]利用三维数值模拟的方法提出下穿盾构的推进与上方近接隧道结构位移的关系; 陈越峰、张庆贺等[6]通过数值模拟及实测数据的反馈,找出了上覆隧道的沉降规律; 张海波、殷宗泽等[7]运用三维数值模拟的方法得出上、下隧道间的距离和相对位置对彼此的影响。

本文以某盾构隧道下穿既有暗挖隧道工程为背景,采用有限元软件建立三维数值分析模型对盾构下穿既有隧道全过程进行动态模拟。

地铁隧道开挖下穿人行天桥数值模拟与施工监测

地铁隧道开挖下穿人行天桥数值模拟与施工监测

地铁隧道开挖下穿人行天桥数值模拟与施工监测发布时间:2022-06-22T06:34:11.263Z 来源:《科技新时代》2022年5期作者:许力强1 张元峰2 [导读] 本文依托乌鲁木齐地铁1号线小西沟站到铁路局站区间隧道工程,采用现场数据监测分析与有限元模拟分析相结合的研究方法,得出城市复杂环境下爆破时爆源震动场的实际分布;并对爆破开挖机初期支护过程进行数值模拟,并与实际爆破所测数据进行比对,进一步研究爆破震动效应。

中国公路工程咨询集团有限公司北京市海淀区 100089摘要:本文依托乌鲁木齐地铁1号线小西沟站到铁路局站区间隧道工程,采用现场数据监测分析与有限元模拟分析相结合的研究方法,得出城市复杂环境下爆破时爆源震动场的实际分布;并对爆破开挖机初期支护过程进行数值模拟,并与实际爆破所测数据进行比对,进一步研究爆破震动效应。

通过改变实际爆破参数、掏槽方式、炮孔堵塞和数值模拟围岩支护参数等,研究影响爆破强度的主要因素,提出地铁隧道爆破对周围建构筑物影响的方法和对策,保证施工安全有序进行。

关键词:地铁隧道,城市复杂环境,数值模拟,施工监测1 引言随着城市化进程的加快,拥堵的城市地面交通已成为限制城市经济发展的一个难题,解决这个难题的一个比较有效的方式是发展城市轨道交通。

城市地铁施工最大的危害在于地铁隧道的开挖造成对周围建筑物地基的扰动,使周围建筑物产生位移,甚至对建筑物结构造成破坏。

如何减少对于地铁隧道围岩的扰动,降低对于周围建筑物的影响成为了现在城市建设中必须面对,也是需要重点解决的工程问题。

2 工程概况小西沟站~铁路局站区间:起点为北京南路与苏州路相交路口的小西沟站向北止于北京南路与河南路相交路口的铁路局站,区间总计设置两个联络通道,与施工竖井及横通道合并设置,本区间为矿山法施工。

地层主要为由冲积、洪积河床堆积形成的第四系上更新统卵石、圆砾及粉土,地表广泛分布杂填土,下伏侏罗系上统喀拉扎组泥岩、砂岩。

盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析

盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析

盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析盾构隧道下穿既有线路施工是目前城市地下工程建设中比较常见的一种工程施工方式,其具有施工简单、施工周期短等优点,但同时也存在一些施工风险。

本文旨在探讨如何控制盾构隧道下穿既有线路施工参数并进行沉降分析。

1、盾构机的选择盾构机的选择应根据地质条件、管线的布置及深度、土壤稳定性等因素进行综合考虑。

当穿越的地质条件不稳定时,应选择双盾构,强化前后壁的支撑能力,避免地层塌陷。

此外,在选择盾构机时还要考虑线路管道的直径、长度、弯曲程度等参数,以确保施工安全和施工质量。

2、盾构隧道圆周的控制盾构隧道下穿既有线路时,需控制其圆周半径,以保证隧道的稳定性。

通常情况下,下穿管道的半径往往大于既有线路的半径。

为了控制圆周半径,可以采用以下措施:(1) 调整盾构机的横向位置,使其与既有线路的半径保持一定的距离。

(2) 增加支撑结构,强化围岩的承载能力。

(3) 控制盾构机的推进速度,调整土壤的塑性变形,以保证下穿管道的稳定。

3、地下水位的控制在盾构隧道下穿既有线路时,需进行地下水位的控制,以避免隧道内进水影响施工和管道的正常使用。

通常情况下,可以采用以下措施:(1) 降低施工现场周边地下水位,以减小水压力。

(2) 在盾构隧道上部设置橡胶带等抗渗材料,以防止水透入隧道。

(3) 监测地下水位变化,及时采取控制措施。

盾构隧道下穿既有线路时,会对周围地层产生影响,使之发生沉降。

为了避免对既有线路的影响,需进行沉降分析,并采取必要的控制措施。

通常进行沉降分析,应包括以下内容:1、盾构隧道下穿既有线路前后的地质条件状况包括既有线路两侧的岩土分布、地下水位、土壤特性和地下管线的位置、管径等因素。

以此为基础,对盾构隧道下穿既有线路的沉降范围进行初步预测。

通常采用有限元方法进行数值模拟分析,预测盾构隧道下穿既有线路时的沉降变形。

根据分析结果,可以确定盾构隧道下穿既有线路时的最大沉降量和变形量。

在盾构施工后,土壤的徐变会继续发展,产生二次沉降。

盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析

盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析

盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析【摘要】本文旨在探讨盾构隧道下穿既有线路的施工参数控制和沉降分析。

首先介绍了研究背景和研究目的,明确了研究的重要性和目标。

接着详细讨论了盾构隧道下穿既有线路的施工参数控制和沉降分析方法,提出了相应的措施和模型。

在分析完施工参数控制和沉降后,文章进一步讨论了风险评估和安全措施,以确保施工过程中的安全性。

对盾构隧道下穿既有线路施工的可行性进行了分析,并提出了建议和展望。

本研究为盾构隧道下穿既有线路施工提供了重要参考和指导,对于确保工程顺利进行具有重要意义。

【关键词】盾构隧道、下穿、既有线路、施工参数控制、沉降分析、方法、模型、风险评估、安全措施、可行性分析、建议、展望.1. 引言1.1 研究背景在城市建设和交通发展中,盾构隧道已经成为一种常见的地下工程施工方式。

随着城市交通的不断发展,现有地铁、铁路等线路的规划也在逐渐完善和扩建。

盾构隧道下穿既有线路的施工已经成为一项重要的技术挑战和研究热点。

由于盾构隧道下穿既有线路施工涉及到地下管线、地基土壤工程等多个专业领域,正确控制施工参数并准确分析沉降情况对保障工程质量和确保既有线路的安全至关重要。

本文旨在探讨盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析的相关方法和技术,为相关工程实践提供理论支持和指导。

通过深入研究盾构隧道下穿既有线路的施工过程和沉降规律,可以有效提高工程施工的安全性和稳定性,保障城市交通的可持续发展和运行。

1.2 研究目的研究目的分为以下几点:1.研究盾构隧道下穿既有线路的施工参数控制,探讨如何确保施工过程中的安全和稳定性;2.分析盾构隧道下穿既有线路的沉降情况,通过模型和方法研究沉降对周边环境的影响;3.总结施工参数控制和沉降分析的方法和措施,为工程实践提供指导;4.评估施工过程中可能存在的风险,提出安全措施,保障工程的顺利进行;5.通过可行性分析,探讨盾构隧道下穿既有线路施工的优势和挑战,为日后类似工程提供参考;6.最终目的是为了保障盾构隧道下穿既有线路工程的顺利进行,确保工程质量和安全性,为城市建设和交通发展做出贡献。

盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析

盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析

盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析盾构隧道是一种应用广泛的地下工程施工方法,它可以在不破坏地表结构的情况下,便捷地完成地下隧道的开挖和施工。

在城市建设中,很多地方都需要进行盾构隧道下穿既有线路的施工,这就需要对施工参数进行精密控制,以及对施工过程中可能产生的沉降进行深入分析,保证施工过程的安全和有效性。

本文将从盾构隧道下穿既有线路的施工参数控制和沉降分析两个方面进行讨论。

1. 地质勘探与分析在进行盾构隧道下穿既有线路的施工前,首先需要进行地质勘探与分析工作。

通过地质勘探,可以了解地下地质情况,包括土层性质、地下水情况等,这对于确定盾构隧道的施工参数非常重要。

根据地质勘探结果,可以选择合适的盾构机型、刀盘直径和推进速度,以及确定合理的土压平衡参数,保证施工过程的安全和稳定。

2. 盾构隧道参数设计3. 盾构隧道施工监测在盾构隧道下穿既有线路的施工过程中,需要对施工过程进行实时监测,及时发现并解决可能出现的问题。

监测内容包括地表沉降、地下水位变化、地下管线移位等情况,以保证施工过程的安全和稳定。

通过施工监测数据,可以对盾构隧道的施工参数进行调整,确保施工过程的有效性。

二、盾构隧道下穿既有线路沉降分析1. 地表沉降规律在盾构隧道下穿既有线路的施工过程中,地表沉降是一个重要的影响因素。

地表沉降会对周边建筑和地下管线产生影响,因此需要进行深入分析。

地表沉降的规律受到多种因素的影响,包括地下工程开挖方式、土层性质、地下水位等。

通过对这些因素的分析,可以预测地表沉降的程度和范围,为施工过程中的沉降控制提供依据。

2. 沉降监测与控制3. 沉降影响评估与处理盾构隧道下穿既有线路的施工参数控制和沉降分析是施工过程中非常重要的工作。

通过合理的施工参数控制和深入的沉降分析,可以保证施工过程的安全和有效性,减小对周边环境的影响,为城市地下空间的开发和利用提供有力支持。

【2000字】。

城市地下空间盾构隧道穿越工程研究综述

城市地下空间盾构隧道穿越工程研究综述

城市地下空间盾构隧道穿越工程研究综述目录一、内容概览 (2)1. 研究背景与意义 (2)2. 国内外研究现状及发展趋势 (3)3. 研究内容与方法 (4)二、盾构隧道穿越工程基础理论 (6)1. 盾构隧道基本概念及分类 (8)2. 盾构隧道穿越工程原理 (9)3. 地下空间地质条件分析 (10)三、盾构隧道设计与施工技术 (11)1. 盾构隧道设计理论及方法 (13)1.1 设计原则及设计参数 (14)1.2 结构设计计算方法 (16)2. 盾构施工技术 (17)2.1 盾构施工流程 (19)2.2 关键施工技术研究 (20)四、盾构隧道施工环境问题研究 (21)1. 施工环境影响分析 (23)2. 环境问题产生机理 (24)3. 环境问题应对措施 (25)五、盾构隧道穿越复杂地质条件研究 (26)1. 复杂地质条件分类及特点 (27)2. 穿越复杂地质条件的技术方法 (28)3. 案例分析 (29)六、盾构隧道施工风险管理研究 (30)1. 风险管理流程及内容 (32)2. 风险评估方法 (33)3. 风险控制措施 (34)七、城市地下空间盾构隧道发展前景展望 (36)1. 技术发展趋向 (37)2. 智能化与信息化发展 (38)八、结论 (39)一、内容概览随着城市化进程的加速,城市地下空间的开发日益成为城市规划的重要组成部分。

盾构隧道作为城市地下空间开发的一种重要手段,其穿越工程在技术上和经济效益上都具有重要意义。

本文旨在对近年来城市地下空间盾构隧道穿越工程的研究进行综述,以期为相关领域的研究和实践提供参考。

本文首先介绍了盾构隧道的基本概念和特点,以及其在城市地下空间开发中的应用现状。

文章重点分析了盾构隧道穿越工程中的关键技术问题,包括盾构机选型与设计、盾构隧道结构设计与施工、盾构隧道穿越过程中的地质条件评价与处理等。

还对盾构隧道穿越工程的经济效益和社会影响进行了探讨。

通过对现有文献的分析和总结,本文指出了当前城市地下空间盾构隧道穿越工程研究中存在的主要问题和挑战,如缺乏系统性的理论支持、缺乏针对特定地层和环境的深入研究等。

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第2期(总第203期)2019年4月CHINA MUNICIPAL ENGINEERINGNo.2 (Serial No.203)Apr. 201993盾构隧道下穿人防通道数值分析及现场测试研究杨 俊 龙1,2(1.同济大学 地下建筑与工程系,上海 200092;2.上海城建国际工程有限公司,上海 200032)轨道交通隧道开挖对临近建(构)筑物的影响一直是工程中重点关注的问题,而地表沉降则是隧道施工过程中需要控制的关键指标之一。

很多学者做过相关研究,包括隧道施工对临近管线[1-3]、临近建筑物[4-7]以及既有隧道[8-9]的影响,研究表明,轨道交通隧道的开挖会对临近建(构)筑物产生影响甚至破坏,但通过合理的加固手段能将影响控制在允许范围内。

地表沉降作为隧道施工过程中的重要指标,受到许多学者的关注,他们的研究包括存在临近建(构)筑物情况下,盾构隧道施工引起的地表沉降[10-11]、不同盾构隧道施工参数对地表沉降的影响[12-13],以及隧道上方工后长期的地面沉降[14]。

以上成果都为隧道施工安全提供参考。

1 工程概况某轨道交通来去两隧道直径均为6.0 m,中心距为15.7 m,隧道中心标高距地表17.5 m,隧道管片厚30.0 cm。

上部人防通道高3.8 m,宽3.6 m,为混凝土结构。

隧道顶部距人防通道底部仅0.5 m,且隧道与人防通道相垂直。

为减小隧道开挖对人防通道的影响,用水玻璃(水泥浆体积比为1∶1的双液浆)对人防通道进行加固。

加固范围为隧道以收稿日期:2018-12-04作者简介:杨俊龙(1968—),男,教授级高级工程师,博士,主要从事城市轨道交通建设。

摘要:城市建设轨道交通隧道中,盾构隧道下穿既有建(构)筑物的情况越来越多,预测盾构施工对既有建(构)筑物的影响及其控制措施成为轨道交通建设中的重要难题。

利用三维有限元方法模拟实际施工工况,重点分析盾构施工过程中的刀盘土压平衡及盾尾注浆压力的影响。

考察盾构隧道施工所产生的地表沉降及水平位移,分析地基加固对人防通道的保护效果。

施工过程中开展现场测试,实测地表沉降及水平测斜均在允许范围之内,表明施工参数及控制措施的有效性。

通过对比实测值和模拟值,验证所采用的有限元分析模型及参数取值的合理性,可为今后类似盾构穿越施工提供参考。

关键词:数值分析;盾构隧道;穿越施工;地表沉降;水平位移中图分类号:U455.43 文献标识码:A 文章编号:1004-4655(2019)02-0093-04DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2019.02.025上3.0 m 至隧道以下1.0 m。

但由于两者间距过小,有必要分析土体加固以后,盾构地铁隧道施工对人防通道的影响。

轨道交通隧道与人防通道的相对位置关系见图1。

人防通道隧道15.760.53.8图1 盾构地铁隧道与人防通道相对位置关系(m)2 数值模型说明2.1 模型概况根据工程实况,结合盾构施工影响范围和地质情况,模型尺寸取为81.1 m×68.0 m×28.4 m。

其中,人防通道长52.8 m,且沿全长进行注浆加固。

隧道管片采用壳单元,其余均为实体单元。

除土体外,其余部分均按弹性计算。

模型整体见图2,核心部分见图3。

28.468.081.1图2 模型整体示意图(m)943 现场监测方案3.1 测点布置本工程监测方案仅在加固部分前端布置一个监测断面,监测平面布置图见图6。

在监测中采用5根沉降管和4根测斜管,监测横断面见图7。

沉降管布置在距隧道顶部1 m 处,测斜管布置在距隧道两侧1 m 处,布置深度为20 m,沿全长共7个测点。

人防通道隧道加固处理部分图3 核心部分示意图2.2 参数取值1)土体材料参数。

在本次数值分析中,土体本构模型采用较为保守的摩尔-库伦模型。

弹性材料参数见表1,土体材料参数见表2。

表1 弹性材料参数名称弹性模量/MPa泊松比人防通道 3 0000.30加固部分300.30隧道管片 3 0000.30注浆层500.30表2 土体参数层号土类厚度/m 密度/kg·m -3弹性模量/MPa 泊松比内聚力/kPa 内摩擦角/(°)1杂填土 1.9 1 87040.3019162粉质黏土 3.3 1 96060.283123细砂 2.5 1 93080.30—284中砂 4.8 1 960100.30—315粗砂 3.4 1 990200.29—326砾砂7.8 2 030250.28—347圆砾4.72 090280.27—362)注浆压力及土压平衡取值。

本次数值模拟采用均匀注浆,注浆压力取1.0倍隧道上覆土压力。

在土压平衡取值中,保持开挖面顶部与外部土压力基本平衡,公式如下。

p 0=k 0γh 1 (1) F =γ1h+p 0 (2)式中:P 0为h 1深度处的土压力,k 0为土的静止侧压力系数;γ为h 1深度内土的平均重度, γ1为土压平衡重度取值。

在本次数值模拟中γ1取为1.6 t /m 3,h 为隧道断面高度,m,公式(2)即为模型中所施加的土压平衡表达式。

土压平衡计算示意图见图4。

k 0γh 1γ1h +p 0h 1图4 土压平衡计算示意图2.3 施工步骤在本次数值分析中,通过有限元软件中的生死单元功能模拟隧道的开挖。

在完成初始地应力场计算后,每一开挖段都按土体开挖、隧道管片生成、盾尾注浆和注浆层凝固这4个步骤进行施工模拟并不断推进。

具体施工模拟示例见图5和表3。

3段2段1段开挖方向图5 施工步骤示意图表3 施工步骤示例施工步骤步骤1步骤2步骤3施工内容1. 施加1、2段间土压平衡;2. 开挖1段土体;3. 生成1段管片1. 施加2、3段间土压平衡;2. 开挖2段土体;3. 生成2段管片;4. 施加1段注浆压力1. 施加3、4段间土压平衡;2. 开挖3段土体;3. 生成3段管片;4. 施加2段注浆压力;5. 1段注浆层凝固示意图95隧道监测断面加固部分人防通道隧道掘进方向沉降管测斜管图6 监测方案平面布置示意图测点1测点2地表沉降管测斜管111 1 11 20图7 监测方案横断面示意图(m)3.2 数据采集方案本次监测中的土体测斜、分层沉降和孔压监测的频率相同。

当盾构机头距最近的测斜孔30 m 时开始监测,频率为1次/d。

在盾构机穿越过程中,检测频率不低于每推进1 m 测1次,盾构机穿过后,检测频率回到1次/d。

4 现场监测及数值计算结果分析4.1 现场监测结果分析为验证数值模型取值参数以及设计施工步骤的合理性,分析盾构隧道在实际施工过程中产生的影响。

现场监测数据整理如图8所示。

由监测数据可知,地表沉降随盾构刀盘推进中整体呈增大趋势,且有波动。

刀盘从测点位置起,前进约25 m 后,测点沉降值达到稳定,沉降最大值在隧道中心线位置,达到2.4 mm(即测点2监测结果),在距离隧道中心线4 m 处,地表沉降最大值约1.6 mm(即测点1监测结果)。

0.0-0.5-1.0-1.5-2.0-2.5-3.0-3.5-4.0-4.5-5.0沉降/m m施工进度/m-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25盾构刀盘位置测点1测点2图8 测点沉降监测结果4.2 数值计算结果分析1)地表沉降。

图9为地表沉降整体计算结果(俯视图),隧道从右往左施工,模型中部为人防通道及其加固区,沉降量基本以加固区为中线呈对称分布。

监测断面AB 的地表沉降见图10(具体位置见图9),在两隧道中心线位置的地表沉降最大,并且向两侧迅速衰减,在监测断面的两端位置(距隧道中心线约9 m),出现地表隆起现象。

其中,在测点1位置的模拟值约1.5 mm,测点2位置的模拟值约2.3 mm,均与实测值相符。

开挖方向人防通道监测断面BA隧道图9 地表沉降整体计算结果测线1 测线2沉降量/m m A B10-1-2-3-4-5-6-7-8-9隧道模拟值实测值图10 监测断面地表沉降2)水平测斜。

用于测量水平位移的测斜管布置在隧道两侧,离隧道外壁1 m 处(见图7)。

右线隧道两侧土体水平位移实测值与模拟值的对比图见图11。

隧道两侧土体在注浆压力的影响下总体向外发生变形。

外侧土体的最大水平位移约7 mm,内侧土体由于受左、右两侧的挤压,在隧道上部出现反向变形段,内侧的最大水平位移约4 mm。

由图11可知,模拟值与实测值的趋势及数值相吻合,表明采用数值模型及参数取值的合理性。

96隧道内侧外侧-6 -4 -2 0 2 4 6 8051015202530深度/m 隧道内侧模拟值水平位移/mm(以向右为正)隧道外侧实测值隧道外侧模拟值隧道内侧实测值图11 右线隧道两侧土体水平位移3)加固措施的有效性。

进一步对比分析加固区采用加固材料参数以及原土层参数情况下,隧道开挖后人防通道的变形情况(见图12)。

可以发现在没有加固措施的情况下,人防通道最终变形为整体沉降,最大值约0.8 mm。

通过注浆加固人防通道周围的土体,将人防通道的最终变形值控制在0.4 mm 以内。

变形值/m m0.20-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0沿人防通道长度方向/m有加固52.8无加固图12 人防通道最终变形情况5 结语利用有限元方法模拟盾构地铁隧道下穿人防通道的全过程,重点考虑土压平衡及注浆压力的影响。

对比分析监测断面上地表沉降和水平位移的实测值与模拟值,并分析有无加固措施下,人防通道的变形情况,得出以下结论。

1)数值分析得到变形规律和现场实测结果一致。

说明文中开挖、注浆等实际施工行为的模拟以及土体参数的取值是合理的,可以预测评估盾构隧道施工对上方既有人防通道结构的影响。

2)数值分析与实测均表明,在盾构机机头到达至盾尾离开的整个过程中,地表沉降整体呈增大趋势,在盾构机刀盘从测点位置起,前进25 m 后,沉降值趋于稳定。

地表沉降横断面以隧道中心线位置沉降最大,并向两侧迅速衰减,离中心线约9 m 处出现微量隆起。

3)隧道两侧土体向外发生变形。

外侧土体只受一侧挤压,水平位移较大,5~7 mm ;内侧土体受到两侧挤压,水平位移较小,3~4 mm,且在隧道上部出现反向变形。

4)数值分析方案评估。

加固措施能够有效减小盾构隧道开挖对人防通道的影响,使人防通道的变形值在可控范围内。

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College of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. Shanghai Urban Construction Design & Research Institute [Group] Co., Ltd., Shanghai 200125, China)Abstract: The cast-in-situ concrete joint with U-shaped reinforcement is a new type of joint used in the longitudinal and transverse connection of prefabricated beam deck, but there is no corresponding calculation method in domestic and foreign codes at present. In order to establish a simplified calculation theory for the bearing capacity of this kind of joints, on the basis of summarizing domestic and foreign experimental data and calculation models, the mechanical mechanism and failure law of the joints are analyzed and revealed. Therefore, a strength calculation method based on shear friction theory is proposed, and the formulation of cohesion, shear friction coefficient and upper limit of joint strength of concrete is discussed. The results show that the core concrete formed by U-shaped bar splicing is the main force transfer area of the joint, and its failure is controlled by the main oblique crack running through the top of U-shaped bar, and the transverse reinforcement pins play an obvious role. Compared with other existing calculation models, the calculation method of U-shaped reinforcement joint strength based on shear friction theory is simpler and can accurately reflect the stress law and failure strength of the joint.Key words: segment prefabrication; cast-in-place joints; U-shaped bars; shear friction theoryStudy on Healthy Street System Planning: A Case Study of Road System Planning of RuleLake New Town in NanchangYU Lu1, LI Qing-hua2, MA Yun2(1. Nanchang Economic & Technological Development Zone Management Committee, Nanchang 330013, China; 2. Shanghai UrbanConstruction Design & Research Institute[Group] Co., Ltd., Shanghai 200125, China)Abstract: In the new stage of development and new era, road traffic has gradually shifted from focusing only on the traffic function to focusing on the social interaction, leisure, environmental landscape and other diversified functions it carries. Road planning and design also shows a trend from single system design to multi-professional integrated design, from graphic design to spatial design, from facility function design to environmental quality design. Under this development trend, the concept of healthy street design is proposed. Taking the road system planning of the Rule Lake Industrial New Town in the Economic Development Zone of Nanchang as an example, the relevant content & planning practice of healthy street planning and design are discussed.Keywords: road system; healthy street; planning researchNumerical Analysis & Field Test Researchof Shield Tunnel underpass Civil DefensePassagewayYANG Jun-long1, 2(1. Department of Underground Architecture& Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. Shanghai Urban Construction International Engineering Co., Ltd., Shanghai200032, China)Abstract: In urban rail transit tunnels, shield tunnels are passing through existing buildings (structures) more and more. Predicting the impact of shield tunneling on existing buildings and its control measures has become an important142problem in rail transit construction. 3D finite element method is used to simulate the actual construction conditions, and the influence of cutter head earth pressure balance and grouting pressure at shield tail during shield construction is analyzed. The surface settlement and horizontal displacement caused by shield tunnel construction are investigated, and the protective effect of foundation reinforcement on air defense passage is analyzed. Field tests are carried out during the construction process, and the measured ground settlement and horizontal inclination are within the allowable range, indicating the validity of construction parameters and control measures. By comparing the measured and simulated values, the rationality of the finite element analysis model and parameters is verified, which can provide reference for similar shield tunneling construction in the future.Key words: numerical analysis; shield tunnel; crossing construction; ground settlement; horizontal displacementComparative Study on Several LongitudinalSlope Connection Methods of InterchangeRamp ConnectionHAN Guang-kui(Xinjiang Branch of Jinan Municipal Engineering Design & Research Institute [Group] Co., Ltd.,Urumqi 830000, China]A b s t r a c t:I n t e r c h a n g e d e s i g n i s a c o m p r e h e n s i v e&s y s t e m a t i c w o r k,w i t h cumbersome data and large amount of calculation. While meeting the national standards, it is necessary to take into account the topographic conditions, levy conditions, traffic flow, type selection of interchanges, ancillary facilities and detailed linkages. Longitudinal slope wiring design of ramp junction is an important link in interchange. In practical work, the wiring methods of designers are more diverse. Through the interchange design work in recent years, combined with specific examples, this paper summarizes and compares various connection modes in this link, and analyses the advantages and disadvantages for the reference of interchange designers.Key words: interchange; ramp; interconnecting piece; longitudinal slope; connection; comparative studyApplication & Research of Intelligent Analysis System in Public Security Video SurveillanceWANG Hao-yu(Shanghai Urban Construction Design & Research Institute [Group] Co., Ltd., Shanghai200125, China)Absrtact: Through the analysis of the current situation of the construction of public security video surveillance system in Pudong New Area, although a large number of video resources are stored, the utilization of video resources is relatively low. Intelligent application construction is mainly based on human flow monitoring and analysis, and the degree of data mining such as big data research and judgment is low. It is necessary to deepen the use of large video data resources to realize intelligent applications such as face analysis and behavior analysis, and further visualize the behavior trajectory through massive data association analysis, so as to provide reliable data support for the actual operation of public security. Intelligent analysis system is based on the current situation of video surveillance system of Pudong New Area Public Security Bureau. Relying on the network platform of the district-level public security bureau, the face recognition system is built. Based on the analysis of the features of face sub-regions, structured data is formed. Intelligent applications are developed from the aspects of face recognition, human body analysis and behavior analysis.Key words: intelligent analysis system; intelligent application; face recognition; human body characteristics; behavior analysis; structural143。

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