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联络通道加固范围对主隧道影响规律研究
1
作者 王会年 康博 +3 位作者 谢恩林 李鹏飞 庞跃魁 李兵 《岩土工程技术》 2025年第1期25-34,共10页
深入研究了地铁盾构隧道联络通道施工过程中地层加固范围对主隧道的影响规律。通过数值模拟的方法,全面分析了地层加固范围对主隧道管片总体变形、特殊管片应力及位移、特殊与普通管片间螺栓受力状态等力学行为的影响规律。研究结果表明... 深入研究了地铁盾构隧道联络通道施工过程中地层加固范围对主隧道的影响规律。通过数值模拟的方法,全面分析了地层加固范围对主隧道管片总体变形、特殊管片应力及位移、特殊与普通管片间螺栓受力状态等力学行为的影响规律。研究结果表明:(1)进行地层加固可显著降低特殊管片最大拉应力,但会导致其最大压应力明显增大,同时对横向扩张位移与竖向收敛位移控制效果有限;(2)适当地进行地层加固可明显降低螺栓最大拉应力,大幅降低横通道的顶部沉降位移,小幅减小底部隆起位移,有利于横通道整体变形控制;(3)当地层加固范围过大时,螺栓最大拉应力出现显著回升,综合考虑经济性、施工效果等因素,应避免通长加固。 展开更多
关键词 地铁盾构隧道 联络通道 加固范围 数值模拟
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反拉式顶管法施工联络通道对地铁盾构隧道力学性能影响 被引量：1
2
作者 张明聚 康博 +3 位作者 李鹏飞 庞跃魁 王锡军 吴昊 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第6期1165-1173,共9页
为探究采用反拉式顶管法施工盾构隧道联络通道过程中主隧道的力学响应机制,依托北京地铁某盾构区间,建立模拟联络通道施工过程的有限元模型,通过与现场监测数据对比验证模型的准确性。继而研究联络通道施工对主隧道管片间错台位移、特... 为探究采用反拉式顶管法施工盾构隧道联络通道过程中主隧道的力学响应机制,依托北京地铁某盾构区间,建立模拟联络通道施工过程的有限元模型,通过与现场监测数据对比验证模型的准确性。继而研究联络通道施工对主隧道管片间错台位移、特殊管片应力及变形、螺栓受力的影响,并分析反力模式对主隧道管片力学特性的影响。结果表明:1)始发管片破除对主隧道力学性能影响较大,随着联络通道进一步开挖,主隧道受力和变形缓慢增大。2)管片间最大错台位移为1.17 mm,发生在特殊管片与普通管片接缝底部。特殊管片最大拉应力为18.6 MPa,出现在开口的顶、底部;最大压应力为27.0 MPa,出现在开口的腰部;最大横向扩张位移和竖向收敛位移分别为2.13 mm和4.56 mm。主隧道管片环间螺栓最大拉应力为213 MPa。3)背推式反力模式更利于控制开口处的横、竖向位移,反拉式反力模式更利于控制开口对面管片应力变形及其接缝处错动位移。 展开更多
关键词 地铁盾构隧道 联络通道 反拉式顶管法 机械法 力学性能
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矩形顶管隧道F型承插接头剪切刚度分析
3
作者 许有俊 康佳旺 +3 位作者 张朝 庞跃魁 黄正东 张旭 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期113-122,共10页
矩形顶管F型承插接头属于柔性接头,地表超载、地基不均匀沉降等极易导致管节间出现剪切错台变形,进而引发隧道工程灾害。基于目前研究中对该种接头剪切力学特性尚不清楚的现状,考虑矩形顶管隧道F型承插接头构造特征,结合室内接头试验和A... 矩形顶管F型承插接头属于柔性接头,地表超载、地基不均匀沉降等极易导致管节间出现剪切错台变形,进而引发隧道工程灾害。基于目前研究中对该种接头剪切力学特性尚不清楚的现状,考虑矩形顶管隧道F型承插接头构造特征,结合室内接头试验和ABAQUS三维精细化数值模拟,针对接头在剪切荷载下的破坏过程、刚度特性及影响因素等问题开展研究。结果表明:矩形顶管接头发生剪切破坏时,受载管节呈中心对称破坏;不同地层中接头的剪力-剪切位移曲线均分为建立接触阶段、钢套环翘曲阶段和焊缝开裂3个阶段,地基刚度越大时,其相对剪切刚度越大;钢套环厚度和宽度增加时,刚度系数值随之提高;随着钢套环宽度、厚度增大,接头抗剪能力随之提高,但提高的幅度有限,不同厚度、宽度钢套环的屈服阶段刚度系数约为弹性阶段的60%~70%。 展开更多
关键词 隧道工程 矩形顶管 剪切破坏特征 剪切刚度 数值模拟
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盾构管片接头抗弯性能足尺试验研究
4
作者 贾飞 冯武 +1 位作者 李鹏飞 庞跃魁 《土木工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期15-21,共7页
以盾构衬砌管片接头承载破坏为研究目标,以斜螺栓连接的标准管片为研究对象,通过足尺试验研究管片接头抗弯力学性能,探明了接头管片破坏过程及其承载机理。试验结果分析表明:管片接头承载破坏过程可划分为混凝土弹性阶段、混凝土开裂阶... 以盾构衬砌管片接头承载破坏为研究目标,以斜螺栓连接的标准管片为研究对象,通过足尺试验研究管片接头抗弯力学性能,探明了接头管片破坏过程及其承载机理。试验结果分析表明:管片接头承载破坏过程可划分为混凝土弹性阶段、混凝土开裂阶段、接头整体破坏阶段、接头极限破坏阶段共四个承载破坏阶段,并将每个阶段初始荷载值定义为接头管片承载的特征荷载。总结了混凝土、螺栓应力变化规律,得到了管片接头刚度变化发展趋势,研究结果可作为盾构隧道管片设计及承载性能研究方面的参考。 展开更多
关键词 管片接头 足尺试验 破坏机理 力学性能 破坏过程 参数分析
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预埋钢护筒锤击施工对现有隧道影响
5
作者 牟建红 庞跃魁 +3 位作者 王会年 李鹏飞 谢恩林 孟金建 《中国科技信息》 2024年第9期90-92,共3页
桩基能够将上部结构荷载有效传递至各个地层或深部坚硬地层上,能有效提高地基的承载能力及地层的密实程度,从而改善上部结构的抗震、抗倾覆以及抗沉降变形能力等。在施工过程中,锤击沉桩会对周围地层及地层中的现有建筑物产生较大影响,... 桩基能够将上部结构荷载有效传递至各个地层或深部坚硬地层上,能有效提高地基的承载能力及地层的密实程度,从而改善上部结构的抗震、抗倾覆以及抗沉降变形能力等。在施工过程中,锤击沉桩会对周围地层及地层中的现有建筑物产生较大影响,主要为锤击造成的严重挤土效应,会导致周围地层产生较大扰动,从而影响甚至危及地层现有建筑物的运营及使用安全。在钻孔灌注桩施工过程中,当桩的直径较大时,容易发生塌孔现象,较为常见的方法有深埋钢护筒的方式去改善周围土壤受力。深埋钢护筒采用锤击的方式进行施作,但该过程中,钢护筒与土壤之间的相互作用会随着护筒埋置深度的不断增大而越发明显,进而对地层的扰动越加剧烈,可能进一步对地层中建筑物产生影响。本文通过开展有限元分析,对锤击钢护筒施工过程中地层的扰动情况及地层中现有建筑物的影响进行了研究。本研究将为开展相关研究提供一定的思路借鉴。 展开更多
关键词 现有建筑物 锤击 挤土效应 结构荷载 抗倾覆 钢护筒 密实程度 有限元分析
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矩形顶管隧道F型承插接头剪切性能研究 被引量：2
6
作者 许有俊 庞跃魁 +2 位作者 张朝 康佳旺 黄正东 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期957-966,共10页
通过接头剪切试验研究在地基沉降、施工扰动及上部荷载变化等情况下矩形顶管隧道的F型承插接头剪切受力性能及变形特征.通过在管节底部布置等效地基弹簧的方式,模拟不同地层条件下土体对矩形顶管的支撑作用.结果表明:在管节接头发生剪... 通过接头剪切试验研究在地基沉降、施工扰动及上部荷载变化等情况下矩形顶管隧道的F型承插接头剪切受力性能及变形特征.通过在管节底部布置等效地基弹簧的方式,模拟不同地层条件下土体对矩形顶管的支撑作用.结果表明:在管节接头发生剪切变形过程中,钢套环刚度与地基刚度越大,接头抗剪承载能力越强,错台量越小.钢套环焊缝强度严重制约管节的承载能力,裂缝出现使得接头的抗剪承载力下降29.5%~51.5%.在剪切作用下,接头钢套环容易发生翘曲变形或者焊缝开裂,接头处与钢套环接触的混凝土容易被压碎,接头根部混凝土容易开裂. 展开更多
关键词 矩形顶管 F型承插接头 剪切刚度 受力性能 失效机制
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矩形顶管隧道F型承插接头抗弯性能试验研究
7
作者 许有俊 庞跃魁 +3 位作者 张朝 聂绪致 张旭 刘天宇 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第7期1099-1108,共10页
为研究矩形顶管隧道在地基沉降及上部荷载变化等情况下F型承插接头的抗弯性能、变形规律及破坏特征,在管节底部布置不同数量的等效地基弹簧来模拟不同地质条件,开展不同地层条件下的接头弯曲试验。试验结果表明:1)加载初期,接头弯曲变... 为研究矩形顶管隧道在地基沉降及上部荷载变化等情况下F型承插接头的抗弯性能、变形规律及破坏特征,在管节底部布置不同数量的等效地基弹簧来模拟不同地质条件,开展不同地层条件下的接头弯曲试验。试验结果表明:1)加载初期,接头弯曲变形主要为钢套环变形,各等效地基下接头抗弯刚度差异较小。2)当位移加载至15~25 mm时,管节顶底板内侧与侧墙外侧出现裂缝,由于管节自身变形使得接头张开量随着加载位移的增大出现减缓,接头抗弯刚度曲线斜率增大,并以0.007 rad张开量为界线划分为2个阶段。3)根据拉线式位移计变化、接头混凝土应变及钢套环应变可知,顶底板中部及侧墙中部挠曲应力最大,且在上方荷载作用下,管节表现出被压扁的趋势。4)接头弯曲变形中,插口端混凝土会与承口端混凝土及钢套环发生挤压,顶板混凝土被压碎,钢套环由于挤压而发生翘曲。 展开更多
关键词 矩形顶管 F型承插接头 模型试验 弯曲刚度 受力性能 变形特征
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带高强螺栓预制综合管廊承插接头抗剪性能试验
8
作者 张朝 聂绪致 +5 位作者 刘杰 庞跃魁 许有俊 孙晨晨 王建军 胡飞 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期210-219,共10页
纵向接头是预制综合管廊最薄弱部位,在外力和地基沉降作用下极易破坏,研究黏土地基预制综合管廊承插接头的受力性能,可为管廊接头或结构安全评价提供重要参考。以包头市新都市区地下综合管廊项目为研究背景,通过剪切模型试验探究了在剪... 纵向接头是预制综合管廊最薄弱部位,在外力和地基沉降作用下极易破坏,研究黏土地基预制综合管廊承插接头的受力性能,可为管廊接头或结构安全评价提供重要参考。以包头市新都市区地下综合管廊项目为研究背景,通过剪切模型试验探究了在剪切作用下预制综合管廊接头破坏特征及变形规律,揭示了综合管廊接头各部件的受力特性及工作机理。研究结果表明:管廊承口最先出现水平裂缝,随着竖向加载位移的增大,承口依次出现水平裂缝-斜裂缝-径向裂缝,当加载位移达到28mm时,承口发生混凝土剥落,插口混凝土出现拉裂;接头顶板、底板向舱内变形,侧墙向外凸起,大舱室变形高于小舱室;高强螺栓应力最大提升了0.382 GPa,伸长量达到2.6 mm,螺栓在加载过程中受到拉-弯-剪共同作用;管节受力分为3个阶段,地基、接头混凝土、高强螺栓逐步参与到接头抗剪过程中,第2、第3阶段接头剪切刚度分别下降了73%和57.9%。预制综合管廊接头承口,尤其在倒角位置应进行局部加强,高强螺栓应尽早参与接头抗剪,防止承插接头提前破坏。 展开更多
关键词 隧道工程 预制综合管廊 模型试验 承插接头 力学性能 高强螺栓
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