国家自然科学基金(51078332)
- 作品数：24 被引量：613H指数：14
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- 考虑渗流影响的盾构出洞灾害机制研究被引量：5
- 2011年
- 对盾构出洞口涌水、涌砂灾害问题作了分析,建立了地下水绕加固土体下卧层及井壁间隙渗流计算模型,利用半承压含水层渗流理论对一算例进行研究,结果表明,假定在井外加固土体完全隔水情况下,洞门涌土灾害的发生与否受到土体加固范围、井外地下水位及井壁间隙宽度等因素影响;土体加固长度的增加对工程安全有利,但成本较高;土体加固深度应根据具体工况经计算后确定,过深并不合理;井壁与加固土体之间的间隙控制也是工程安全进行的关键。各因素相互制约,需综合考虑工程安全性、经济性和工期等来确定合理的施工参数。
- 魏新江郭志威魏纲张世民
- 关键词：盾构出洞渗流土体加固
- 盾构隧道施工引起的工后地面沉降研究被引量：37
- 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：12
- 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：41
- 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
- 邻近不同基础建筑物地铁盾构施工相互内力影响研究与分析被引量：23
- 2011年
- 在建筑物密集的城区,盾构施工通常会使周围一定范围内的既有建筑物受到影响。在考虑建筑物基础形式不同情况下,采用有限元方法对邻近不同位置建筑物工况下的盾构隧道施工进行了模拟和分析。研究表明:建筑物基础形式不同,对隧道衬砌的受力状况的影响也不同,在邻近建筑物的盾构隧道施工时衬砌要承受更大的内力值。对于隧道邻近浅基础建筑物的工况,隧道开挖对建筑物的影响比较大;但对于桩基础建筑物,邻近基础一侧隧道开挖引起的建筑物内力变化相对较小。
- 丁智魏新江魏纲李晓珍
- 关键词：盾构隧道建筑物数值模拟内力
- 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
- 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：76
- 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
- 双圆盾构隧道施工引起的地面沉降预测被引量：18
- 2011年
- 将随机介质理论应用于双圆盾构隧道施工引起的地面沉降计算,假定开挖后土体移动模式为不均匀收敛,推导了土体损失引起的地面沉降计算公式。算例分析结果表明:预测结果与实测值比较吻合;双圆叠加模型计算结果明显偏大,原因是没有考虑双圆盾构重叠部分减少的土体开挖面积,仍按两个单圆的土体开挖面积来计算,导致土体损失量比实际大;将双圆叠加模型计算结果按实际土体开挖面积相应折减,发现其计算结果仍比实测值大,表明双圆盾构隧道不能简单地采用两个单圆叠加得到。对双圆叠加模型进行修正,提出修正系数取值,修正后的双圆叠加模型计算值与实测值较吻合。
- 魏纲陈伟军魏新江
- 关键词：双圆盾构隧道地面沉降随机介质理论
- 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
