盾构隧道近距斜交下穿既有地铁车站变形沉降数值模拟分析

【目的】盾构隧道下穿既有地铁车站施工过程对地层的扰动会对既有车站产生影响，为最大限度地降低施工风险，保证既有站的安全及正常运营，需要开展相关研究。【方法】利用MIDASGTS-NX有限元数值模拟软件，以郑州市某盾构隧道下穿既有地铁车站为背景，按照接收端地层加固、左线盾构施工、右线盾构施工的顺序，建立三维有限元模型。【结果】预测施工过程既有站主体结构的变形规律和内力变化，分析计算盾构隧道近距离斜交下穿施工过程对既有地铁车站的影响，将预测结果与实际施工监测数据进行对比，验证了该模型计算结果的准确性及可行性。【结论】研究成果为隧道近距离斜交下穿既有站施工引起的沉降变形提供理论依据，对于指导施工、保证施工安全具有借鉴意义。     

新建隧道对既有隧道变形影响的模拟及实例研究

【目的】为了缓解地面交通拥挤的现状，地下交通设施的建设愈发频繁和密集，在工程中不可避免地面临在邻近的既有隧道附近开挖隧道的情况。新建隧道开挖会引起地应力场的改变，从而影响既有隧道围岩的受力状态，使之发生变形。【方法】为了研究岩质地层中新建隧道对既有隧道变形的影响，采用数值模拟的方法，模拟在既有隧道周围不同方位，不同距离开挖隧道。通过监测既有隧道的位移来反映其变形情况。【结果】研究结果表明：既有隧道的变形随着与新建隧道净距的增加逐渐减小，新建隧道与既有隧道位于同一埋深时，既有隧道的变形最小，新建隧道下穿既有隧道时，新建隧道对既有隧道的影响较大。【结论】本研究可以为类似工程施工和设计提供参考。     

移动激光扫描技术在过江大盾构隧道收敛测量中的应用

【目的】盾构隧道的结构变形将直接影响到隧道运营的安全性，隧道直径收敛作为盾构隧道结构变形的一种，是判定盾构隧道横向变形的重要依据。【方法】本研究使用移动激光扫描技术来获取点云断面数据，对所采集到的点云数据使用分段圆弧进行拟合，得到大盾构隧道隔墙左右两端的横径，进而计算出隧道直径的收敛值。【结果】通过对移动激光扫描拟合出的隧道断面直径收敛值与人工激光测距仪、全站仪监测的数据进行对比，表明移动三维激光扫描技术在大盾构隧道直径收敛中具有高效率、高精度等优点。【结论】本研究的研究成果具有一定的实用价值。     

地铁区间隧道下穿邻近高架桥桩基础变形分析

【目的】隧道侧穿或下穿高架桥的施工情况及相关研究越来越多,但是对于双隧道下穿临近高架桥且以粉土为主要成分地质条件的案例研究较少。【方法】本研究以深圳地铁7号线西丽～珠光（DK2+420～DK5+190）段盾构区间下穿高速高架桥为背景,建立三维数值计算模型对墩顶位移和离隧道最近桩节点位移变化进行分析研究。【结果】研究表明：墩顶横向位移在先行隧道贯通前逐渐增大,但随着后行隧道的开挖,桩基两侧的土体产生的土压力逐渐平衡,墩顶横向位移逐渐减小,向初始位置靠近;墩顶纵向位移随着隧道开挖逐渐增大,位移方向同盾构掘进方向相反;墩顶竖向位移随着盾构掘进逐渐增大;双隧道两侧桥桩横向位移随着隧道的开挖和墩顶力的共同作用,位移逐渐增大,左右线贯通后达到最大值,但双隧道中间桥桩随着右侧隧道掘进,由于两侧土体产生的土压力逐渐平衡,横向位移逐渐减小,向初始位置靠近。【结论】下穿邻近高架桥的粉土地层的地铁隧道,应根据其工程变形规律,避免对既有工程造成影响,本研究对于同类型工程设计和研究具有一定参考。     

隐伏溶土洞对地铁盾构隧道影响的技术研究

溶土洞的存在改变了隧道施工围岩支护系统的受力变形特征,不同空间分布的溶洞对隧道施工的力学行为影响不同。根据地质勘查资料可知,溶土洞位于基层的炭质石灰岩中,主要位于隧道底部,部分位于隧道之间。而本工程溶洞基本上与隧道底部相距较远,土洞与隧道底部相距较近。为此,本文就溶土洞的大小和距离隧道底部距离变化对盾构隧道受力、变形及围岩受力、变形特征的影响进行分析。     

盾构区间下穿既有地铁区间隧道影响分析

为研究盾构区间下穿对既有地铁区间结构变形的影响,建立地层-结构模型,采用Midas软件计算盾构下穿施工引起的既有区间结构变形,分析既有区间结构的变形规律。结果表明:盾构下穿施工中既有区间的结构竖向变形先增大后减小,当盾构掘进至隧道正下方位置时竖向变形最大;盾构下穿施工中既有区间的结构横向变形逐渐增大。     

基于FLAC3D的地铁盾构施工地表沉降分析

【目的】为了分析地铁开挖对地面沉降的影响。【方法】本研究以郑州市轨道交通7号线一期工程土建施工02工区黄河迎宾馆站至英才街站区间左线盾构区间为研究对象，建立了FLAC^3D计算模型，研究了模型隧道开挖后形成的位移曲线。【结果】得到隧道开挖掘进地表的沉降规律，与实际工况基本吻合。【结论】说明数值模拟对盾构施工前期研究具有一定的参考价值。     

泥水盾构施工对驳岸沉降的影响

隧道工程中盾构施工由环境、施工工艺、工程要求等因素引起地面沉降,从而对施工线上的建(构)筑物产生影响。本文以江苏省江阴市澄江西路通道工程的二期隧道工程为背景,分析泥水盾构施工引起的驳岸沉降的监测数据,为盾构施工对建(构)筑物的影响提供依据。     

新建隧道施工引起既有铁路路堑变形仿真模型研究

为研究新建隧道施工对既有铁路路堑变形的影响,本研究选取最不利断面,建立能够模拟施工过程的二维平面应变数值仿真模型,针对新建隧道明挖法与暗挖法施工探讨新建隧道对既有铁路路堑的影响。研究表明：新建隧道施工过程中,隧道初期开挖造成岩土体应力重分布,使边坡产生较大的沉降、隆起以及水平位移的变化,随后快速趋于稳定,新建隧道与既有铁路路堑的步距较大,既有铁路路堑所产生的变形量较小,新建隧道引起的既有铁路路堑变形区域处于安全范围。该研究结果可为类似工程提供参考依据。     

软弱地层对高填路堤变形及稳定性的影响

为研究软弱地层对斜坡软基高填路堤变形和稳定性的影响,采用FLAC~(3D)软件建立斜坡软基路堤有限元模型,分别研究了不同软弱地层特性下高填路堤的最大变形量及稳定系数变化规律。结果表明:(1)随着软弱地层厚度的增加,斜坡软基路堤的变形均逐渐增大;随着坡度的增大,路堤变形先减小后增大;随着弹性模量、内摩擦角或粘聚力的增大,路堤变形逐渐减小;(2)软弱地层厚度和坡度越小,路堤变形影响越小;弹性模量、内摩擦角和粘聚力越小,对路堤变形影响越明显;(3)软弱地层的厚度、坡度和弹性模量对路堤稳定性影响小,而软弱地层土体的内摩擦角、粘聚力过小会致使路堤失稳破坏。     

城市地铁建设的基坑开挖对临近既有隧道的影响研究

运用ANSYS有限元软件,采用D-P弹塑性模型,通过改变隧道与基坑边线的距离,对地铁隧道的竖向和水平位移进行三维数值模拟,得出结果：基坑与隧道的距离越远,隧道各点的竖向位移越小;隧道的横向位移并不单调地随隧道与基坑距离的增大而减小,而是存在一个临界值使隧道的横向位移达到最大值,这个临界值约为基坑深度。     

西安地铁盾构施工引起地表沉降规律分析

结合黄土地区的特殊性对西安地铁施工引起的地表沉降影响因素进行了初步探讨,根据有关勘测资料,采用三维数值模拟软件FLAC3D对盾构推进过程进行了模拟,以西安地铁二号线工程为背景,对开挖引起的地表沉降规律进行了研究.分析了隧道纵向沉降分布规律、黄土特性对盾构法施工中地表沉降的影响、地表沉降与黄土层覆土厚度的关系以及黄土特性对盾构法施工中土体变形的影响,从而得出了黄土地区地表沉降的一般规律.     

茶镇隧道二次衬砌施作时机的确定

针对隧道工程二次衬砌施作时机的问题,依托茶镇隧道工程,选取4个断面为研究对象,对拱顶沉降、支抗内力的监测数据利用MATLAB进行回归分析,分别依据"变形速率准则"、"极限位移准则"、"支护抗力最小"的原则,确定应用不同准则下二次衬砌施作时机,并通过对比分析,确定最佳支护时机.研究结果表明:拱顶有效应力能够替代支护抗力研究隧道衬砌;二次衬砌最佳支护时机建议取初期支护后21~23d,距掌子面距离47~54m.     

坡体病害地段隧道变形类型和机理

通过对20世纪80年代以来中国山区铁路干线许多隧道变形实例的调查分析,系统论述了坡体病害(错落、滑坡等)地段隧道变形类型、地质结构模式、相互作用机理.可供今后此类病害防治工作参考.     

岛屿隧道群施工监控量测优化组织方案探讨

从人员、人工费和监控量测交通费等角度,在考虑掌子面多少、隧道交通条件及隧道间距离等条件下,以千岛湖岛屿隧道群为例,研究了岛屿隧道群的施工监控量测组织方案,得到了千岛湖岛屿隧道群施工监控量测的最佳组织方案.为类似隧道群施工监控量测的投标及组织方案选择提供了参考.     

煤窑山隧道不良地质灾害分析

通过分析煤窑山隧道塌方和初期支护变形不良地质灾害成因,提出在调查地质条件的基础上,通过径向导管注浆、反压回填土、新奥法加固、隧道监测等有效方法避免隧道地质灾害,对今后不良地质施工提供了参考依据.     

隧道地震反应分析中几种边界条件的比较

比较了粘弹性边界、粘性边界和固定边界条件的精度，根据不同边界条件，采用振动方法和波动方法，进行了在地震荷载作用下隧道结构的反应分析，分析了无限地基对计算结果的影响以及在地震荷载作用下隧道衬砌的薄弱部位。     

基于ANSYS的严寒地区公路隧道二次衬砌纵向变形特性分析

严寒地区温度变化较大,隧道二次衬砌结构会发生较大的纵向变形,从而产生开裂。研究严寒地区二次衬砌纵向变形,可以对今后严寒地区公路隧道的变形设计研究和隧道的开裂养护工作提供一定的参考,具有实际的研究价值和意义。采用ANSYS数值模拟分析方法,对在严寒地区温度场中某隧道二次衬砌结构与防水材料之间接触时发生的变形特性进行了研究。研究结果表明:严寒地区隧道二次衬砌的纵向变形受温度的影响十分明显,温差越大,其变形和应力也越大,当温差为-44℃时,二次衬砌结构内产生的应力值为2.03 MPa,超过了限定的抗拉强度2.01 MPa,就会出现开裂。     

半导体器件中的量子隧道效应

利用隧道效应器件的量子力学理论 ,说明了隧道效应电子在势垒区内部的行为 .     

弹性模量受温度影响有限长杆的广义热弹耦合问题

应用Lord和Shulman（L-S）广义热弹性理论,研究了材料特性参数随温度线性变化的两端固定杆受移动热源作用时的热弹动态响应．计算得到了杆内温度及位移的分布规律,分析了移动热源速度、弹性模量以及热松弛时间对温度和位移的影响．从分布图上可以观察到,温度及位移随移动热源速度的增大而减小,随温度变化的弹性模量对位移有显著的影响,而对温度几乎没有影响;无量纲温度、位移的峰值随热松弛时间的增加而增大。