收藏本站
收藏 | 论文排版

盾构隧道近距离上跨既有隧道施工影响与控制研究

赵宇鹏  
【摘要】:随着城市地铁线路的大量修建,新建隧道近距离跨越既有隧道的工程不断涌现。新建隧道施工不可避免地对周围土体产生扰动,引起周围一定范围内地层发生应力重分布,造成既有隧道产生不均匀沉降或隆起。因此有必要深入研究上跨既有隧道施工引起下方既有隧道结构变形的变化规律,并探究限制既有隧道变形的控制措施。本文以某地新建双线隧道近距离上跨既有地铁线工程为背景,采用理论分析与数值模拟相结合的研究方法,就盾构近距离上跨既有隧道施工中既有隧道变形规律、卸荷因素影响、施工因素影响及加固措施进行了研究。主要内容包括:(1)采用两阶段分析法研究了新建隧道上跨既有隧道施工的卸荷作用对既有隧道产生影响的作用机理,并阐述了盾构、土体和既有隧道三者间的作用关系以及影响上跨既有隧道施工的主要参数。(2)选择盾构双线施工过程中14个典型工况作为研究重点,得到上跨既有隧道施工引起地表位移、地铁隧道变形以及隧道结构应力相关方面的变化规律。研究表明:沿地铁隧道轴线两侧1.3倍盾构外径范围内地表下沉,沿地铁隧道轴线两侧1.3~5倍盾构外径范围内地表隆起;地表位移在盾构机到达监测断面前后20m范围内变化显著,双线施工引起地表最终沉降值小于单线施工;盾构上跨既有隧道施工影响集中在新旧隧道水平投影交点前3倍盾构外径、交点后4倍盾构外径范围内;新建隧道小角度穿越引起既有隧道变形峰值位置不断发生偏移;既有隧道竖向变形存在“滞后效应”,盾构二次穿越对既有隧道的施工影响小于第一次穿越;既有隧道应力变化滞后于位移变化,土体扰动后的应力重分布是引起隧道应力发生改变的主要原因。(3)增大新旧隧道间的垂直净间距、增大新旧隧道水平投影的夹角、增大新建隧道之间的净距均能有效降低盾构施工对下方既有隧道的影响。实际施工时,新旧隧道水平投影夹角尽量大于60°;新建双线隧道净间距尽量大于2倍开挖洞径;新旧隧道垂直净间距尽量大于1.5倍开挖洞径。(4)上跨既有隧道施工结束时既有隧道的上浮值不随土仓压力的变化而变化,但注浆压力增大时隧道变形量减小。施工参数对既有隧道变形的影响远小于上方隧道开挖的卸荷作用。(5)对于减小既有隧道竖向变形高压旋喷桩加固效果更加显著;对于减小既有隧道水平向变形径向环形注浆加固效果更加显著。综合加固可提升两种加固方式单独使用时的加固效果即产生“协同效应”,能够显著降低既有隧道的变形值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前16条
1 肖果;;盾构下穿既有隧道扰动效应分析[J];公路与汽运;2020年05期
2 李庭平;沈水龙;姜弘;;下穿式盾构泥水压力对既有隧道的影响分析[J];地下空间与工程学报;2009年03期
3 马险峰;陈斌;田小芳;王俊淞;;盾构隧道注浆对既有隧道影响的离心模拟研究[J];岩土力学;2012年12期
4 刘树佳;张孟喜;吴惠明;李林;;新建盾构隧道上穿对既有隧道的变形影响分析[J];岩土力学;2013年S1期
5 黄世政;甘腾飞;张立;赵玉红;;盾构隧道近距离下穿既有隧道安全性分析[J];路基工程;2016年03期
6 孙玉永;周顺华;向科;邹春华;;近距离下穿既有隧道的盾构施工参数研究[J];中国铁道科学;2010年01期
7 付春青;高玉春;颜静;刘维;;盾构超近距离下穿既有隧道变形控制研究[J];土工基础;2020年05期
8 张毅;房明;;盾构隧道下穿既有隧道施工影响的三维数值模拟[J];广州建筑;2012年06期
9 汪洋;何川;曾东洋;苏宗贤;;盾构隧道正交下穿施工对既有隧道影响的模型试验与数值模拟[J];铁道学报;2010年02期
10 胡军;杨小平;刘庭金;;盾构下穿施工对既有隧道影响的数值模拟分析[J];铁道建筑;2012年10期
11 朱蕾;;盾构近间距穿越对既有隧道的影响参数研究[J];施工技术;2014年13期
12 刘大雷;;新建隧道上穿对既有隧道纵向位移的计算方法[J];安徽建筑;2018年06期
13 谷雪影;;隧道不同收敛模式穿越既有隧道对比分析[J];现代城市轨道交通;2015年05期
14 张顶锋;杜守继;;盾构隧道并行施工对既有隧道影响的理论分析[J];力学季刊;2010年04期
15 来弘鹏;郑海伟;何秋敏;刘海洋;;砂土地层盾构隧道小角度斜下穿既有隧道施工参数优化研究[J];中国公路学报;2018年10期
16 毕强;吴金刚;马杰;;新建隧道近距离上穿既有隧道的力学分析及工程处理措施[J];现代隧道技术;2008年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 刘树佳;张孟喜;吴惠明;李林;;新建盾构隧道上穿对既有隧道的变形影响分析[A];《岩土力学》vol.34 增刊1 2013[C];2013年
2 魏奇芬;吴逢春;;新建盾构隧道对邻近既有隧道的影响研究[A];湖北省公路学会自然科学优秀学术论文汇编(2008年——2013年)[C];2014年
3 毕强;吴金刚;马杰;;新建隧道近距离上穿既有隧道的力学分析及工程处理措施[A];中国土木工程学会第十三届年会暨隧道及地下工程分会第十五届年会论文集[C];2008年
4 张前进;周磊生;崔帅帅;朱颖;;下穿隧道开挖方式对既有隧道衬砌变形的影响[A];土木工程新材料、新技术及其工程应用交流会论文集(下册)[C];2019年
5 朱明扬;刘燕平;滕念管;杜守继;;新建基坑对既有隧道变形影响的数值分析研究[A];中国土木工程学会第十二届全国土力学及岩土工程学术大会论文摘要集[C];2015年
6 杨冬;;超小中夹层条件下既有隧道衬砌应力场研究[A];中国土木工程学会2017年学术年会论文集[C];2017年
7 王春梅;;小间距隧道爆破对既有隧道振动影响分析[A];中国力学学会工程爆破专业委员会2013年年度工作会议暨学术交流会论文集[C];2013年
8 李健;李昕;李华;郭锐;;既有隧道改扩建工程结构安全性研究[A];2013年全国公路隧道学术会议论文集[C];2013年
9 李学峰;杜守继;张顶锋;;新建盾构隧道施工对既有近距离平行隧道的影响分析[A];第十二次全国岩石力学与工程学术大会会议论文摘要集[C];2012年
10 尧少敏;陈克大;刘冬;叶春琳;高文学;石连松;;改扩建隧道掘进爆破与震动监测[A];2014中国隧道与地下工程大会(CTUC)暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会论文集[C];2014年
11 刘奕晨;;顶管穿越既有隧道施工风险控制[A];第二届全国地下、水下工程技术交流会论文集[C];2011年
12 李建可;薛子洲;何敬宇;朱康;胡晓晨;;基于数值仿真计算的近接隧道爆破震动传播规律研究[A];《工业建筑》2018年全国学术年会论文集(中册)[C];2018年
13 孙齐;戴志成;谢宏明;封坤;蒋颖;;深厚软土地层盾构隧道的施工响应[A];2016中国隧道与地下工程大会(CTUC)暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十九届年会论文集[C];2016年
14 宋仪;郭年根;李俊波;李凤蓉;万和平;;数字化隧道三维建模分析[A];2012年中铁隧道集团低碳环保优质工程修建技术专题交流会论文集[C];2012年
15 姚永勤;王明年;;相邻隧道施工对衬砌结构安全性的影响分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
16 方勇;何川;;正交下穿盾构隧道施工时顶进力对既有隧道的影响研究[A];中国交通土建工程学术论文集(2006)[C];2006年
17 尧少敏;陈克大;刘冬;叶春琳;高文学;石连松;;改扩建隧道掘进爆破与振动监测[A];中国力学学会工程爆破专业委员会2014年度工作会议暨学术交流会论文集[C];2014年
18 陶家清;罗春晖;;成都市二环路光华村既有隧道上方的高架桥桥墩基础设计[A];成都市“两快两射”快速路系统工程论文专辑[C];2014年
19 丁智;魏新江;魏纲;;盾构隧道与邻近结构物相互影响研究分析[A];中国地质学会工程地质专业委员会2007年学术年会暨“生态环境脆弱区工程地质”学术论坛论文集[C];2007年
20 张晓清;张孟喜;李磊;王有成;;软土盾构隧道近接施工应力迁移规律研究[A];第四届全国环境岩土工程与土工合成材料学术研讨会论文集[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 牛晓凯;建隧道长距离密贴平行下穿既有隧道结构工程响应及控制[D];北京交通大学;2018年
2 杜一鸣;基坑开挖对邻近既有隧道变形影响及保护研究[D];天津大学;2017年
3 孙崔源;爆破振动对既有隧道的影响与控制技术[D];中国铁道科学研究院;2018年
4 谢锋;立交隧道地层敏感度及结构适用性研究[D];重庆交通大学;2019年
5 李磊;多线叠交盾构施工及列车荷载作用下既有隧道的变形控制研究[D];上海大学;2015年
6 于鹤然;立体交叉铁路隧道结构静、动力力学特性及其工程应用研究[D];西南交通大学;2013年
7 梁荣柱;软土盾构隧道掘进环境效应及其邻近开挖响应研究[D];浙江大学;2016年
8 吴克新;青岛地铁交叠隧道施工力学响应与地面建筑变形控制研究[D];山东科技大学;2010年
9 张强;开挖卸荷下既有地铁隧道的竖向变形及其控制研究[D];北京交通大学;2012年
10 严长征;盾构隧道近距离共同作用机理及施工技术研究[D];同济大学;2007年
11 王兴;盾构隧道变形光纤监测关键技术与应用研究[D];南京大学;2017年
12 余莉;苏州软土地层小净距隧道盾构施工交互影响机理研究[D];中国地质大学;2015年
13 贾勇;盾构施工地层变形实测与三维数值模拟及参数分析[D];天津大学;2010年
14 叶飞;软土盾构隧道施工期上浮机理分析及控制研究[D];同济大学;2007年
15 潘茁;盾构施工全过程引起的土体扰动与分层沉降特性研究[D];中国矿业大学(北京);2016年
16 马可栓;盾构施工引起地基移动与近邻建筑保护研究[D];华中科技大学;2008年
17 刘庆晨;邻近施工对天津既有地铁隧道的影响及保护研究[D];天津大学;2013年
18 张远荣;盾构过富水砂层对环境影响的分析研究[D];中国铁道科学研究院;2011年
19 丁智;盾构隧道掘进对邻近建筑物影响及变形预测研究[D];浙江大学;2014年
20 胡国良;盾构模拟试验平台电液控制系统关键技术研究[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 赵宇鹏;盾构隧道近距离上跨既有隧道施工影响与控制研究[D];合肥工业大学;2020年
2 梁建波;盾构下穿地铁隧道施工中对既有隧道沉降影响的分析[D];广州大学;2016年
3 徐超;成都地区复合地层盾构上跨既有隧道的掘进参数优化研究[D];西安建筑科技大学;2019年
4 张宇;软土地区近距离下穿隧道盾构施工对地表沉降及既有隧道变形影响分析[D];天津城市建设学院;2010年
5 江志峰;新建隧道对既有隧道及周围环境影响的数值模拟分析[D];天津大学;2005年
6 李磊;既有隧道车站影响下隧道施工引起的地表沉降研究[D];湖南科技大学;2014年
7 王坚;常州地铁2号线盾构下穿既有隧道工程的影响研究[D];安徽理工大学;2019年
8 王岩;基于MJS工法地铁近接施工对既有隧道的影响研究[D];西安科技大学;2019年
9 关笑;新建隧道爆破施工对既有隧道的振动影响研究[D];西南交通大学;2019年
10 朱明扬;基坑工程对既有隧道的影响规律与保护对策[D];上海交通大学;2016年
11 项婉;穿越既有含固定支架热力隧道变形与控制措施研究[D];北京建筑大学;2019年
12 朱荣军;卸载对既有隧道影响分析[D];安徽建筑大学;2019年
13 王喜鸽;黄土区隧道施工对既有隧道的影响及稳定性分析平台研发[D];西安理工大学;2019年
14 周秋爽;基于三维离散—连续耦合方法的新建隧道下穿既有盾构隧道变形特性研究[D];北京交通大学;2019年
15 刘子阳;排烟横洞超近接上跨既有隧道爆破振动响应研究[D];兰州交通大学;2018年
16 马霁南;小净距交叉地铁软岩隧道施工对既有隧道变形影响规律研究[D];西安科技大学;2018年
17 杨行;上覆土层开挖对既有隧道上浮变形分析与控制技术研究[D];安徽理工大学;2018年
18 华珊珊;新建隧道上跨或下穿施工对既有隧道力学响应研究[D];中国矿业大学;2018年
19 王京涛;盾构施工对地表及既有隧道位移变化模型试验研究[D];安徽建筑大学;2018年
20 刘梦;基于粒子群算法的既有隧道受新建上跨隧道爆破的振动响应研究[D];辽宁工程技术大学;2017年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 通讯员 张荣文 记者 赵中庸;新建隧道持续爆破 既有隧道照常行车[N];人民铁道;2008年
2 边均安 周福荣 桑雷 刘文;山体“立交”隧道是怎样建成的[N];科技日报;2015年
3 本报记者 边均安 通讯员 周福荣 桑雷;科技创新攻克“立交式”隧道[N];中国铁道建筑报;2015年
4 长沙晚报全媒体记者 伍玲 实习生 陈张影;长沙盾构机“掘进”全球市场[N];长沙晚报;2020年
5 本报记者 原诗萌;再制造是盾构机下步发展重点[N];中国科学报;2013年
6 全媒体记者 伍玲 通讯员 胡清;我国最大直径盾构机长沙下线[N];长沙晚报;2020年
7 记者 朱珍珍;市轨道交通1号线新源路站盾构机始发[N];东莞日报;2020年
8 记者 丁莉 通讯员 黄鹤;轨道交通2号线东延工程进入盾构施工阶段[N];长春日报;2020年
9 记者 尹江勇 刘晓波;连中三元!3项成果获盾构领域国家奖[N];河南日报;2020年
10 记者 林晶 通讯员 徐云华 何赟;华中最大盾构机“4S店”首批产品亮相[N];湖北日报;2020年
11 记者 徐云华 通讯员 何赟;王立新出席中国铁建华中盾构基地落成活动[N];中国铁道建筑报;2020年
12 驻湖北记者 阎友华 通讯员 徐云华 何赟;华中规模最大的盾构机“4S店”建成[N];中国建材报;2020年
13 记者 杨凌;中铁盾构一“盾”行天下[N];河南日报;2019年
14 记者 胡清 通讯员 穆华清 李胜多;国产大直径盾构机首次穿越黄浦江[N];中国铁道建筑报;2020年
15 通讯员 何历超;东六环改造工程开盾构机生产视频调度会[N];首都建设报;2020年
16 帅兵;均衡之道[N];建筑时报;2020年
17 何赟 陈磊;跟着机器“走”的盾构队[N];建筑时报;2020年
18 记者 曹娴 熊远帆 通讯员 胡清;我国出口印度最大直径盾构机长沙发运[N];湖南日报;2020年
19 记者 刘晓雨 通讯员 李丽云;国内最高水压盾构隧道全线贯通[N];中国铁道建筑报;2020年
20 记者 金玉敏;国内最高水压盾构隧道全线贯通[N];运城日报;2020年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978