北京地下直径线大直径盾构隧道技术研究

以北京地下直径线双线大直径（11.6 m）盾构隧道的设计技术研究为背景,重点介绍了该盾构隧道的盾构选型、盾构管片结构计算、管片结构设计、管片防水设计等技术,并对该盾构隧道施工的设计要求做了简单叙述,对今后类似工程具有一定参考价值。     

大直径管片拼装及缺陷处理

总结了北京地下直径线工程大直径盾构管片拼装技术，初步分析了大直径盾构钢筋混凝土管片施工过程中的表观破损原因，并对破损管片修补技术进行探讨，提出对拱腰以上、拱腰以下部位管片的不同修补方法，保证了大直径盾构管片的强度及外观质量。     

盾构隧道通用楔形环管片排版技术探讨

依托兰州轨道交通1号线一期工程试验段,针对通用楔形环管片在该盾构区间的施工排版技术进行探讨.通用楔形环管片通过设计排版、轴线拟合调整及施工调整等措施,确保了通用楔形管片在不同的曲线半径或复杂曲线段设计轴线与隧道轴线耦合,减少管片错台,提高了隧道衬砌质量.为类似通用楔形环管片施工提供了一些借鉴和帮助.     

超大直径盾构隧道管片上浮原因与对策分析

超大直径盾构隧道管片的抗浮问题是其普及化的瓶颈.系统总结和分析了管片上浮的原因和机理:包括地质条件、盾构工法特性及施工参数、盾构姿态、覆土厚度、管片接头、施工扰动、注浆工艺和浆液特性等.并就控制超大直径盾构隧道管片上浮提出了具体措施,以期能对超大断面的水底隧道、地铁区间隧道的浅覆土盾构施工起到借鉴作用.     

地铁盾构隧道管片防水技术措施探索

本文通过结合某地铁盾构隧道施工实例，针对该隧道管片施工环节，提出采取可行的防水技术措施，从管片安装、管片自防水、环形间隙注浆体作为隧道防水的加强层等措施分别探讨管片防水的实现，旨在能为同类工程提供有价值的参考。     

盾构隧道施工对管片环和地表沉隆变位的影响研究

结合某地铁区间盾构隧道所处围岩地质状况,引入荷载释放系数,采用三维有限元法对盾构隧道施工所引起的隧道应力场和位移场、管片环整环变形、地表三维沉隆变位与横、纵向沉隆曲线分布变化规律进行了深入研究,得到如下结论:(1)隧道施工将引起呈带状分布于隧道拱顶的较大管片环应力,且该应力随施工进程增幅较小。(2)管片环最大和最小位移分别呈带状分布于盾构隧道拱顶和拱底,且随着掌子面的前行略有增加并渐趋稳定。管片环呈横向变形趋势发展,拱顶下沉量最大,拱腰外扩量次之,而拱底隆起量最小。(3)随着掌子面的逼近,前方约15m处地表形成隆起,随后下沉且该沉降速率较大,两侧土体向隧道中线移动,地表沉降槽较大但渐趋稳定。     

大直径盾构衬砌管片生产中气泡的防治

在地下工程盾构法施工中管片是最主要的衬砌工艺。但管片在生产过程中,尤其在脱模后表面（集中在管片侧面和外弧面）存在较多的气泡,不但影响管片的抗压和抗渗强度,也对后续的修补工作带来很大的不便,杜绝气泡的产生或把它减少到最低限度是一项很重要的工作。本人以广深港客运专线SDⅢ标管片施工为例,根据自己的实际经验,总结了一些大直径盾构衬砌管片生产中气泡的防治方法,并且在施工中收到了良好的效果,供大家参考。     

曲线段大直径盾构掘进引发管片上浮影响

为研究曲线段大直径盾构隧道在上软下硬地层对管片上浮的影响,针对曲线段盾构隧道施工开挖面支护力、管片上浮的施工风险因素进行研究,采用极限平衡法研究开挖面支护力稳定性的影响,对开挖产生的不规则类棱台型土体进行横向竖向受力分析,建立静力平衡方程,求解开挖面处于极限平衡时的极限支护力.进一步研究开挖面支护力、曲线段大直径盾构隧道在上软下硬地层掘进对管片上浮的影响,并且分析影响管片上浮的地质以及盾构掘进姿态等因素,提出相应盾构管片上浮综合控制措施.结果表明:当破裂角φ1=29.0°,φ2=25.5°时,极限支护力T=128.5 k Pa.应合理控制盾构掘进姿态,保证合理的支护力,防止在上软下硬地层大直径盾构盾尾注浆滞后以及浆液硬化滞后,隧道产生偏离曲线掘进轴线的上下摆动,造成管片上浮;对于上浮比较严重的区域,可以采用双液注浆法,阻止管片上浮;对于已经产生管片上浮的区域,可以采取“上压下放”的方式增加隧道的配重或采用抗拔装置施加外力来抵抗地下水上浮量.     

大直径盾构隧道与下伏溶洞安全距离

岩溶发育地区的溶洞与在建盾构隧道之间的安全距离是一个重要的工程问题,如果溶洞与盾构隧道之间的距离过小则会导致隧道的失稳。本文基于武汉和平大道南延线隧道工程,在岩溶隧道失稳判断依据的基础上,设计选取围岩级别、侧压力系数、隧道的埋深和溶洞的大小四个影响因素来进行正交实验,同时采用了数值模拟与回归分析相结合的试验分析方法,探讨了影响安全厚度的因素,最终建立了下伏溶洞与隧道安全距离的预测模型。研究结果表明：在大直径盾构隧道下伏溶洞情况下,隧道的埋深、侧压力系数、溶洞的直径、围岩水平对于隧道安全距离的影响程度依次增加。安全距离与围岩级别呈负相关关系,与侧压力系数、隧道的埋深和溶洞的直径呈正相关关系。另外,通过对比验证试验区段典型断面的工程实例,证明了该安全预测模型在工程设计中具有参考价值。     

盾构隧道管片力学特性三维有限元分析

采用三维有限元法,以广州地铁使用的管片为研究对象,将管片在施工阶段受到的千斤顶顶力、不均匀注浆压力和正常使用阶段受到的土压力、水压力、周围土层的弹性抗力概化为5种荷载,共10个计算模型,利用通用有限元软件ADINA,分析了单块管片的应力、裂缝分布、极限荷载与薄弱之处.计算结果表明:管片的制作和安装精度极大地影响了管片在施工状态时应力分布;环缝面的不平整更容易造成管片的应力集中而产生开裂,裂缝主要沿盾构推进方向发展;正常使用状态下管片的薄弱之处为螺栓孔,裂缝主要在螺栓孔及其附近区域出现;比较各阶段的裂缝发展形式可以认为,管片在施工阶段所需配筋量在一般情况下成为控制配筋量,在正常使用阶段,配筋所起作用不显著.     

单洞双层超大直径城市盾构隧道逃生优化模拟

随着盾构隧道的大规模建设,遇到紧急情况人员疏散成为亟待解决的问题,尤其是大直径城市盾构隧道.为了研究3种不同楼梯角度以及有无休息平台对人员疏散时间的影响,以某城市公路隧道为超大直径单洞双层盾构结构隧道为依托,利用Pathfinder数值模拟方法,建立上下层人员疏散楼梯逃生模式,提出最优化方案.仿真结果表明:楼梯坡度越大,人员疏散所用时间越长;当楼梯坡度为45°和60°时,有休息平台比无休息平台人员疏散所用时间要短,坡度为30°时则相反;楼梯间距设为80 m,楼梯坡度为30°中间无休息平台时,人员逃生所用时间最短,不过接近火灾危险时间;楼梯间距缩短为60 m,较之原设计楼梯间距80 m,为消防救援争取更多的救援时间,充分保证人员安全逃生.     

黄果树隧道开挖爆破设计

通过对穿越国家4A级风景名胜区的黄果树隧道施工钻爆设计,探索在环境影响要求极高的地区及西部岩溶地区适宜的施工方法。     

大直径有压输水隧洞伸缩缝密闭性试验

为了增强地下有压输水隧洞运营的安全性,隧洞伸缩缝密闭性检测就成了不可或缺重要手段。以北京市南水北调输水隧洞工程为背景,通过现场反复试验研究了一套整体性、可行动性强的大直径隧洞伸缩缝检测装置,该装置包括“门架+丝杆+钢拱架”一体化支撑体系和“中空弧形凸起凹槽式”断面天然橡胶圈密封腔体系。结果表明：一体化支撑体系操作简便,可重复利用,检测周期短;“中空弧形凸起凹槽式”断面的天然橡胶圈不仅增大了橡胶的压缩量也提高了与混凝土表面的贴合度,结合一体化的支撑系统,提升了密封腔的密闭性,达到了密闭性检测的目标。同时,在现场试验应用的基础上,对检测装置支撑体系提出了进一步优化建议,为后续更快捷的检测有压输水隧洞伸缩缝密封性提供参考依据。     

Bending behaviors of large diameter thin-walled CP-Ti tube in rotary draw bending

The rotary draw bending(RDB) of large diameter thin-walled(LDTW) tube needs the strict cooperation of multiple processing parameters to avoid possible multiple defects.Due to the specific properties,the bending behaviors of LDTW commercial pure titanium(CP-Ti) tube are much more complex to achieve precise deformation.With the CP-Ti tube of 50.8 mm(out diameter, D)×0.508 mm(wall thickness,t)×101.6 mm(bending radius,R) as a representative component,the bending behaviors of LDTW CP-Ti tube under different p...     

大直径矩形顶管开挖面极限支护力计算方法

为进一步研究大直径矩形顶管开挖面稳定性,通过建立实际工程地质数值模型,对大直径矩形顶管发生主动极限破坏时开挖面前方土体的破坏区域进行简化;基于破坏模式,改进现有的楔形体计算模型,推导矩形截面主动极限支护压力的计算方法;将该方法得到的极限支护力值与实际工程计算结果进行对比验证合理性,继而进行影响因素敏感性分析。结果表明：提出的梯形楔形体计算模型与数值模拟结果相近,且优于等效截面计算结果,可见本项研究能够为大直径矩形顶管在土层中顶进时的确定合理的支护压力提供依据。     

某隧道浅埋大跨度地段施工技术

在软弱围岩中修建大跨度隧道,合适的设计和施工方案显得更为重要。文章以某隧道为例,论述该大跨度隧道浅埋地段施工方法,可为今后类似工程提供借鉴。     

PBA大直径盾构隧道扩挖车站施工的关键技术

北京地铁十四号线采用外径为10 m的大直径土压平衡盾构进行地铁施工.由于盾构隧道扩挖车站施工具有盾构设备利用率高、建设进度快、环境影响小的优势,将台站采用盾构隧道已形成的中洞结合PBA法(洞桩法)扩挖而成,解决了盾构区间施工速度快与车站施工速度慢之间相互矛盾的问题.本文重点分析PBA大直径盾构隧道扩挖车站的工法特点,明确车站结构形式及施工步序,对施工过程中盾构掘进控制、管片拼装与拆除、纵梁与管片的连接、初支及二衬施作等关键技术进行了研究.施工完成后,实测数据显示地表沉降满足控制要求.研究结果可为类似工程提供参考及借鉴.     

长管棚预注浆超前支护技术在浅埋偏压大跨隧道洞口施工中的应用

在目前的隧道施工中,如何确保顺利进洞,根据团圆山隧道的进洞施工工艺,阐述长管棚在浅埋偏压隧道洞口施工中的应用和成效.