分段柔性接头地铁隧道适应地裂缝大变形模型试验

研究目的:地铁车辆动荷载的长期作用会使隧道产生不同程度的沉降,对其运营稳定性产生不利的影响,对于饱和软土地层条件,隧道的沉降更为明显。开展动荷载作用下地铁隧道下卧土体的动力稳定性研究,有助于正确认识地铁运营荷载对周围土体的影响,并为隧道周围土体的加固提供依据。研究结论:通过分析盾构隧道的运营受力特征,设计了物理模拟试验系统,对地铁盾构隧道下卧粉质黏土的动力特性进行了研究,分析了不同荷载幅值、不同频率条件下隧道下卧粉质黏土的动力响应特性,并对动荷载作用下隧道的沉降特征进行了分析。试验结果表明,盾构隧道下卧粉质黏土在动荷载的作用下,土体的动力响应随距离的增加而衰减,且距离隧道越近衰减趋势越明显。动荷载峰值越大,隧道沉降越大;荷载峰值相同、振动次数一定时,荷载振动频率越低,隧道的竖向沉降越大。

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通过进行地裂缝与斜交地铁隧道的物理模型试验,研究地铁列车荷载作用下地裂缝与斜交马蹄形地铁隧道的动力相互作用特性.试验结果表明:地铁行驶产生的振动在土层中各个方向传播时会有不同程度的衰减,地裂缝对地铁振动具有阻隔作用;地裂缝附近隧道下方土层的振动要比上部土层强烈;地铁隧道的拱底部位相比拱腰和拱顶部位振动响应更强烈.地裂缝未活动时,隧道底部与土体的接触附加压力较大;地裂缝上盘下降时,位于地裂缝附近的下盘隧道底部和上盘隧道顶部与土体的接触附加压力较大.地裂缝未活动时,激振作用产生的隧道顶部和底部的附加应变均较小;地裂缝上盘下降后,位于上盘的隧道顶部和位于下盘的隧道底部产生负的附加应变,位于下盘的隧道顶部和位于上盘的隧道底部产生正的附加应变,且随上盘下降量的增大,附加应变逐渐变大.

根据相似理论,设计平面应变模型试验系统,研究地铁隧道存在单个圆形溶洞时,在注浆压力作用下岩溶地基渐进性破坏特点。试验中采用圆柱形气囊模拟注浆压力。对逐级加载过程中土层压力的变化规律进行研究,并对加载过程中土层的位移进行讨论,绘制顶板破坏时的破裂面图。最后,根据相似系数换算成原型值,得到导致地基失稳破坏的极限荷载。

新型冻结管接头—柔性接头

文章以深圳地铁7号线盾构小净距隧道为依托,开展了净距小于1倍洞径小净距隧道净距影响模型试验,分析了净距变化时新建隧道对既有隧道的影响规律,可为盾构小净距隧道施工提供一定参考。

地裂缝对于地铁隧道的影响较为复杂,主要的作用集中在隧道周围的土层压力的改变上,由此产生了对隧道衬砌、防水层、轨道位置等影响,这些危害会导致隧道出现不同情况的病害,所以在施工中应采用针对性的技术措施来消除地裂缝的负面影响而提高隧道的安全性。

本文介绍西安市地铁一号线劳动路站～玉祥门站区间浅埋暗挖黄土隧道穿越f3地裂缝段施工方法及采取的措施,隧道f3地裂缝段施工中采用了超前降水、超前小导管注浆固结地层、监控量测以及台阶法与crd法转换技术,成功地解决了浅埋暗挖黄土区间隧道穿越f3地裂缝的施工技术难题。

研究地裂缝影响区内存在可弱化土体的不利因素情况下,西安黄土地区地铁隧道暗挖斜穿地裂缝施工所诱发的地表及隧道相关变形规律。通过flac3d模拟预测施工变形规律,并与实际监测数据进行对比分析,得到以下结论:(1)flac3d模拟表明,隧道暗挖施工穿越地裂缝时裂缝临近处收敛值会在初期出现短暂负收敛现象;(2)地表在地裂缝影响带的差异沉降发展集中在穿越前和穿越过程中,而拱顶上下盘差异沉降主要集中在穿越过程中;(3)当地裂缝影响带内存在可弱化土体强度的不利因素时,地表最终沉降的峰值点会向不利因素处移动;(4)拱顶最终沉降的峰值点基本在隧道轴线和裂缝的相交处,其受地表的土体弱化因素影响较小。

大型沉管隧道柔性接头受力分析 大型沉管隧道柔性接头受力分析大型沉管隧道柔性接 头受力分析□文/袁有为王艳宁摘要：橡胶止水带是沉管 法隧道接头联接中的关键技术，gina止水带的问世，使得 水力压接法广泛应用于管节的联接并使水下沉管隧道的建 设有了巨大发展。天津海河隧道采用沉管法施工工艺，隧址 位于8度区的软土地基上，管段接头在各种不利工况下的稳 定性是整个工程安全的关键问题之一。依托天津滨海新区中 央大道海河隧道工程，采用大型有限元软件hypermesh，分 析了沉管柔性接头在各种工况下的受力情况，对于gina止 水带的选型具有较强的指导意义。关键词：沉管；隧道； 柔性；接头；gina止水带；有限元；hypermesh；受力沉 管法是指在干坞内或大型驳船上先预制管段，再浮运到指定 位置下沉、对接、固定，进而建成水下隧道或水下构筑物的 施工方法。采用沉管法施工的

大型沉管隧道柔性接头受力分析 大型沉管隧道柔性接头受力分析大型沉管隧道柔性接 头受力分析□文/袁有为王艳宁摘要：橡胶止水带是沉管 法隧道接头联接中的关键技术，gina止水带的问世，使得 水力压接法广泛应用于管节的联接并使水下沉管隧道的建 设有了巨大发展。天津海河隧道采用沉管法施工工艺，隧址 位于8度区的软土地基上，管段接头在各种不利工况下的稳 定性是整个工程安全的关键问题之一。依托天津滨海新区中 央大道海河隧道工程，采用大型有限元软件hypermesh，分 析了沉管柔性接头在各种工况下的受力情况，对于gina止 水带的选型具有较强的指导意义。关键词：沉管；隧道； 柔性；接头；gina止水带；有限元；hypermesh；受力沉 管法是指在干坞内或大型驳船上先预制管段，再浮运到指定 位置下沉、对接、固定，进而建成水下隧道或水下构筑物的 施工方法。采用沉管法施工的

西安地裂缝是一种独特的城市地质灾害,其活动对地铁建设造成严重威胁,西安地铁建设的关键是如何解决地铁隧道穿越地裂缝带的问题。以西安地铁穿越地裂缝带为研究对象,在地裂缝基本特征分析和未来活动趋势预测的基础上,分析了地裂缝活动对地铁隧道的危害模式,从结构、防水、地基基础与变形监测等方面提出了如下防治措施:结构上应采用扩大断面、预留净空、分段设缝加柔性接头和局部衬砌加强等措施;防水方面宜采用可卸式管片拼装双层结构法和波纹板强化橡胶复合材料制成的防裂止水带处理;地基基础处理方面采用地基注浆加固法和弹性囊变形恢复法处理;建立隧道衬砌和轨道的变形监测预警方案;地铁线路走向应尽量与地裂缝正交或大角度相交,避免小角度相交;严格禁止在地铁沿线一定范围内开采地下水。研究成果可为西安地铁隧道穿越地裂缝带的施工、结构和防水设计以及隧道病害监测与防治提供重要参考。

以西安地铁二号线穿越长安立交和f6地裂缝段为例,利用abaqus有限元软件对地铁穿越地裂缝施工对既有桥梁建立三维模型进行模拟分析,并将现场监测数据与数值模拟结果进行对比分析,得出以下结论:1)地铁穿越地裂缝施工对既有桥梁桥墩具有一定的影响,对第3排桥墩沉降影响明显;2)地裂缝在短期内对地铁隧道开挖的影响不明显,需对地裂缝处结构进行长期监测。同时,建立了地铁隧道与地裂缝相距不同水平距离的二维模型,通过分析给出了在西安地区临近地裂缝开挖地铁隧道的建议最小设防距离为3倍隧道直径。

地裂缝是西安典型的地质灾害,对地铁建设造成很大威胁,引起了社会各界的广泛关注.进行地裂缝活动引起地铁隧道的变形破坏特征研究,尤其是针对性地研究地裂缝与地铁隧道在空间交汇处的运移特点及隧道结构的抗裂设计参数具有重要的理论和现实意义.在分析西安地裂缝基本特征的基础上,以地铁5号线隧道工程穿越地裂缝情况为具体研究背景,详细论述了与隧道相交处地裂缝的发育特征,揭示了地裂缝活动造成的地表及剖面上的破坏特点,并分析了现阶段沿线地裂缝的活动速率,确定了在空间上隧道与地裂缝的实际交汇位置.根据地裂缝年活动速率监测资料,对地铁设计使用期内隧道与地裂缝交汇处的最大垂直位移量进行了预测,并在此基础上结合地裂缝与隧道的夹角及其倾角,根据空间几何关系换算得出隧道结构三维抗裂预留位移参数,最后通过数值模拟分析对分段隧道扩大断面的适应性进行了验证.研究结果表明:与地铁斜交的地裂缝活动会引起相邻分段隧道结构产生竖向位错、横向扭曲及轴向拉伸等变形破坏;上盘隧道净空量满足预留设计要求;该研究成果可为在地裂缝活动环境下西安地铁隧道的结构设防措施提供参考与指导.

以西安地铁1号线斜交穿越地裂缝带为工程背景,通过地裂缝活动的大型物理模型试验和有限元数值模拟,对西安地裂缝活动的影响范围和西安地铁1号线隧道穿越地裂缝带的纵向设防长度进行研究。结果表明:地裂缝活动时引起其上盘地层中出现应力降低和下盘地层中出现应力增强现象,且在垂直于地裂缝走向上其两侧地层中应力变化大致呈现出反对称分布特征。隧道设计埋深处地裂缝活动的影响区宽度为30m,即上盘17.5m,下盘12.5m;考虑安全系数时地铁隧道穿越地裂缝带的设防宽度为55m,即上盘35m,下盘20m。根据地铁隧道与地裂缝带的斜交夹角,确定地铁区间隧道不同夹角斜交穿越地裂缝带的纵向设防长度。研究结果对西安地铁1号线区间隧道斜穿地裂缝带的结构处理及设计具有一定参考价值。

自从20世纪50年代以来，由于自然和人为因素的影响，乌鲁木齐地区出现了大量地裂缝，危害十分严重，其未来活动对在建的地铁构成重大安全隐患。因此，地铁隧道穿越地裂缝的问题成为了一个全新的重大工程难题，近年来引起了学术界和工程界的高度关注。所以在施工中应采用针对性的技术措施来消除地裂缝的负面影响而提高隧道的安全性。本文就以乌鲁木齐地铁一号线为例，阐述了地裂缝对地铁隧道施工的影响，以及病害防治措施。

汾渭盆地是国内地裂缝发育最强烈的地区。西安地处汾渭盆地,已经出露地表和隐伏的地裂缝共发现15条。在综合已有的认识基础上,深化了西安地裂缝成因的认识。通过西安地裂缝的活动现状及其发展趋势分析,针对西安各地裂缝的分布、活动状态和已有监测结果,给出了地裂缝带的最大地表宽度和地铁设防长度;针对地裂缝活动对衬砌结构的影响及破坏作用,从适应地裂缝变形、预防衬砌结构破坏和道床变形调控等方面,探讨了地基处理措施、结构加强措施、道床结构措施,阐述了西安地铁2号线通过地裂缝时地铁隧道建设的应对措施。目前,确立的\"放\"与\"防\"的设计指导思想是西安地铁隧道穿越地裂缝设计方案进一步完善和深入研究的基础。

刚性接头和柔性接头是两种常见的管道连接方式，它们在功能和应用上有所不同。刚性接头提供了一个坚固、稳定的连接，通常用于需要维持结构刚性的环境。相比之下，柔性接头则允许一定程度的位移和振动吸收，通常在需要应对管道变形或地面运动的场景中使用。

采用相似材料模型试验方法,对软岩隧道在以竖直地应力为主和水平地应力为主两种情况下围岩压力分布规律进行了研究.研究结果表明,隧道围岩应力升高区在隧道周围1倍洞径之内,应力集中系数约为1.2~1.5.因围岩应力重分布而出现塑性区,高应力向深部转移.隧道施作衬砌后,随着洞周围岩应力进一步释放,塑性区继续扩张,应力升高区也进一步向围岩深部发展,洞周的应力集中现象有所减小.隧道边墙中部、拱肩、拱顶是比较关键的部位,应加强支护.

研究含软弱破碎层、土岩接触带、断层等特殊地质条件下隧道开挖过程中围岩的破坏特性具有重要意义。采用砂子、石膏、水泥、混凝土透水增强剂制备相似材料,在此基础上制作含软弱地层的隧道模型,模拟在软硬交接带隧道开挖之后坚硬地层的裂纹扩展特性及隧道围岩的破坏过程。研究结果表明:在软硬交接带地层开挖隧道后,坚硬地层具有一定的承载能力,但随着上覆载荷的增加,坚硬地层逐渐失去承载能力。在随着荷载增加的过程中,围岩变形量呈现出非线性增长趋势,隧道上方坚硬地层经历了从萌生微裂纹、裂隙逐渐扩展和贯通,最后产生错位破坏的过程。隧道围岩右侧靠近挡板的顶部坚硬地层出现局部掉块的现象,随着荷载的增加,拱顶位置出现大规模掉块,且上面的材料在力的挤压作用下出现颗粒的剥落,在表面形成坑槽。通过相似模型试验研究软硬交接带中隧道开挖过程中围岩的渐进破坏机制及变形特性,为特殊地层中隧道施工过程中围岩的稳定评价、支护结构设计与施工方法提供依据和参考。

以洪酉路6号棚洞为研究对象,建立模型进行试验。通过模拟不同边坡坡率和不同回填体材料的相互组合情况来监测棚洞结构的内力变化及其对边坡的支撑作用,用量测仪器监控棚洞结构主要受力部位的变化。模拟分析公路隧道中棚洞结构、边坡围岩和回填体3者之间的影响关系,从而指出在由棚洞结构、边坡围岩和回填体组成的系统中,并非所有坡率相同和回填材料相同的情况下,棚洞结构受力岩质边坡都优于土质边坡;还指出了棚洞施工回填体材料和边坡坡率变化组合的优化方案,对出现高边坡时的棚洞设计和施工具有很好的参考价值和指导意义。

介绍了ф900型橡胶柔性接头的研制过程。主要包括骨架材料选型、配方设计、结构设计和工艺设计。经试验检测,采用锦纶(1400dtex/3)胶帘布为骨架材料,以nr/sbr/cr并用胶为主体材料的橡胶柔性接头,能起到减震、降噪,有效连接输送管路,传递介质流量大的功效。