地层损失

摘要： 为探究地层损失引起的地层变形在地层内部的传递规律,基于排液法模拟隧道施工引起的直接地层损失,进行不同地层损失率下砂土地层变形的物理模型试验研究.结果表明:在不同地层损失率下,地表及地层内部的沉降曲线均成高斯正态分布,地表沉降影响宽度约为5倍硐径,地表沉降槽宽度系数在13.5~15范围之内,约为2倍硐径;地表最大沉降随着地层损失率的增加而增大,大致呈二次函数关系;地层内部中心最大沉降与深度呈线性关系,最大沉降量随着深度的增加而增大,而地层沉降槽宽度随着深度的增加呈现减少的趋势,地层沉降槽宽度系数i与距离隧道横轴线的深度h呈线性关系;不同深度处的沉降槽体积自下而上有增大的趋势,沉降槽体积传递率的范围为60%~90%.

摘要： 控制地层损失是盾构隧道施工中进行地层沉降控制的主要手段,但是,如何确定地层损失率指标以及如何控制地层损失率,尚无规范可循。本文首先对地层损失的常用估算方法进行了分析,综合相关文献给出了建议的地层损失率取值范围。然后,针对某实际工程案例,介绍了该工程地层损失率指标的确定方法、盾构掘进单位长度出渣量确定方法、地层沉降监测情况以及地层损失的控制效果。该案例表明,采用出渣量的控制来实现地层损失的控制并以此优化施工参数,是较为有效的控制地层沉降的方式。该案例对于类似工程具有良好的借鉴作用。

摘要： 苏通GIL综合管廊盾构隧道是世界上最长的水下电力隧道,由于穿越地层地质情况复杂、掘进纵向坡度大,给盾构掘进引起的地表变形控制带来巨大困难。通过盾构掘进开挖施工下地面变形现场监测,深入分析泥水盾构掘进引起的地面变形模式和发展规律,发现地面最终沉降规律与经验法所提出的正态分布模式保持一致。针对隧道盾构引起地层移动预测经验法中沉降槽宽度确定问题,先在南岸依据现场地质勘查资料确定不同方法对应的沉降槽宽度,通过与实测结果对比分析这些沉降槽宽度计算方法的适用性;后采用Clough&Schmidt法对北岸断面进行预测,与现场监测结果基本一致,为盾构现场施工安全控制提供重要指导。

摘要： 路基变形是关乎运营铁路安全的重要指标,同时也是运营事故的潜在诱发因素。盾构隧道下穿既有铁路是造成其路基变形的重要原因之一,因此基于工程地质详勘确定了不同工况的地基强度参数,开展路基沉降变形数值计算分析。研究结果表明:地基采用不同加固方式处理后的铁路路基,其地基加固强度与路基顶的沉降变形值呈负相关性;地层损失对于路基沉降变形有较大影响,且在一定范围内路基沉降变形随着地层损失率的增加而逐步增大,地表沉降槽宽度系数与地层损失密切相关;采用MJS工法加固盾构隧道周围土体能够减小盾构穿越路基的沉降。本研究结论可为有效解决盾构穿越路基的沉降变形问题提供借鉴参考。

摘要： 深圳六号线民乐停车场出入线隧道由于其转弯半径较小的特点,使得小半径曲线隧道周围的地层相对于直线型隧道而言受到扰动很大、TBM掘进轴线难以控制、TBM掘进轨迹纠偏难度很大以及洞内测量难度大,通过铰接装置、扩挖刀的使用以及TBM掘进轴线预偏设置等方法解决该隧道出现的上述问题,并就TBM掘进轨迹纠偏技术进行了探讨。

摘要： 机场磁浮盾构隧道掘进过程会对机场跑道和地下油管产生扰动,严重时会影响机场安全运营,造成重大经济损失。为揭示机场磁浮曲线段盾构隧道掘进过程中引发的地下油管变形扰动效应,采用理论计算、数值模拟及现场监测的方法,研究曲线段盾构隧道下穿引起地下油管的沉降变形。结果表明:盾构机在曲线段掘进过程中,地下油管横向沉降槽将会偏离隧道中轴线,在曲线隧道内侧的地下油管沉降明显大于曲线隧道外侧的地下油管沉降;盾构开挖面附加推力t、盾壳摩阻力f以及附加注浆压力g导致地下油管沉降的横向分布呈“U”型,盾壳摩阻力和地层损失是显著影响因素;三种方法下的地下油管变形结果相近,验证了理论计算方法的正确性和适用性。

摘要： 在计算盾构隧道开挖引起的土体变形中,地层损失是十分重要的因素,而经典Loganathan公式中关于地层损失分布函数的计算仍然存在一定缺陷.根据极限平衡原理和隧道周围统一土体移动模型对Loganathan公式中的地层损失分布进行修正,而后将解析计算公式向三维空间予以拓展.通过对工程实例计算分析发现,与Loga-nathan公式得到的结果相比,修正公式算得的地表沉降槽宽度较小、土体水平位移也较小,计算结果更为准确,与工程实测数据更加吻合.

摘要： 随着城市隧道建设环境的日益复杂,很多矩形隧道不再具备明挖条件,而采用顶管施工,合理预测矩形顶管施工引起的地表沉降是工程成败的决定性因素之一.依托苏州地铁5号线某车站矩形顶管工程,建立基于随机介质理论的地层损失模型和基于弹性力学Mindlin解的计算模型,得到矩形顶管施工引起地表沉降的计算公式.选取K34断面,对比了现场实测数据与理论计算的结果.研究结果表明:建立的矩形顶管地表沉降预测模型能较准确地预测矩形顶管引起的地表沉降,其预测值和现场实测数据的误差仅为10.6％;地层损失引起的地表沉降是总地表沉降的主要组成部分,侧摩阻力与正面顶推力占比较小;理论预测曲线的沉降槽宽度与实际沉降槽宽度较为接近,约为2～3倍隧道埋深.

摘要： 考虑到传统地层损失法计算地表沉降存在地表沉降最大值多解的问题,在前人研究工作的基础上,采用先确定最大沉降位置与影响范围,再求解最大值的求解路径,对现有地层损失法进行了改进,形成了改进的地表沉降预测方法.最后通过工程实例对改进的方法进行了验证分析.研究结果表明,改进方法可以避免多解问题,同时可以保证沉降影响范围与地表沉降最大值位置的协调性,该方法整体上预测效果较好,具有较强的工程实用性.

摘要： 对于施工环境复杂的暗挖隧道工程,科学合理掌握施工地层演化过程是安全施工的前提.以北京地铁12号线光熙门站—西坝河站区间富水砂层大断面暗挖隧道工程为研究背景,借助FLAC3D有限差分软件,对工程设计施工方案进行模拟,得到了施工过程中地层孔隙水压力、地层沉降损失演化过程,并与现场监测数据进行对比验证,为工程施工规避风险源提供参考.结果 表明:施工掌子面孔隙水压力集中位置主要在暗挖隧道上方注浆形成的"注浆拱"拱顶以及断面未注浆范围;隧道施工过程中,沿施工掘进方向在施工掌子面前、后10 m到掌子面位置范围内,是发生涌水关键位置;地层沉降值经历了由沿中轴线对称分布到集中在中轴线位置处的变化过程,最后沉降值沿中轴线对称分布,导洞1施工掌子面处地表沉降值稳定在12 mm左右;初期支护拱顶沉降以及拱脚水平收敛均分别在45、30 d达到稳定;现场反馈的施工信息与模型计算地层演化过程相吻合,计算结果可为富水砂层大断面暗挖隧道施工方案的选择提供参考.

摘要： 土压平衡盾构进出土控制事关地层变形和开挖面的稳定性,目前多通过现场经验和监控量测反馈的方法予以控制排土速率.基于不考虑体积变形的地层损失概念,建立土压平衡盾构排土引起的掌子面地层损失.基于盾构掘进速度和土仓排土速度控制,使用Peck公式推导了盾构隧道掌子面处地表沉降计算公式.结合盾尾空隙引起的地表沉降,建立土压平衡比与地表沉降的关系式,得到了不排水条件下盾构掘进参数的控制范围,提出了隧道掘进参数控制技术路线.研究将为盾构隧道安全掘进提供理论指导,为盾构的掘进参数选取乃至自动化控制提供依据.

摘要： 坑底隆起量的大小不但是判断基坑稳定和变形的重要依据,也是准确预估将来建筑物沉降量的前提.笔者总结9种国内隆起量计算方法,并在规范法的基础上,考虑支护位移、水压力和自重应力抵消作用的影响,得到相应的改进方法.通过3个基坑的计算和实测数据对比分析,表明包括规范法在内的大部分公式的计算结果偏于不安全,通过改进方法,使得计算结果更加符合实际工程,并且偏于安全;地层损失在基坑工程中的确存在,且近似等于坑底隆起的面积,基坑地层损失可能与沉降面积接近,也可能差十几倍;坑底抗隆起安全系数与诸多变形值密切相关,其中最相关的是围护结构最大水平位移埋深与基坑开挖深度的比值.

摘要： 补偿注浆是近几十年注浆领域发展起来的减轻城区隧道施工对既有建(构)筑物损害的一种新技术.补偿注浆常采用裂隙(劈裂)注浆、压密注浆和渗透注浆方式,但常规的渗透、劈裂、压密注浆加固地层与补偿注浆减轻因隧道施工引起的地层损失的作用机理明显不同.文章在总结回顾与注浆补偿技术相关的地层移动,以及因隧道施工引起的建(构)筑物损害程度研究现状的基础上,提出了目前补偿注浆技术研究方面存在的问题,并对今后的研究和工作做了展望.

摘要： 目前的地层损失参数和土体变形计算方法不能反映顶管施工的动态过程,重新定义顶管施工过程中的地层损失参数,使之可以反映超挖、欠挖等不同工况.基于Mindlin解,改进间隙参数g,从而可以考虑管壁与土的摩擦力.基于开挖面周围土体的扰动分区,修正Loganathan土体变形公式,并将改进的间隙参数g代入修正公式,计算顶进距离不同时的土体变形,获得顶管推进过程中地表测点的动态变化.算例分析表明,计算结果与监测数据吻合较好.

摘要： 基于大直径泥水盾构施工特点及横向沉降槽理论未考虑切口压力欠压率及注浆压力超压率造成的地层损失,提出对GAP参数修正公式.依托江苏江阴澄江西路过江隧道工程,对大直径泥水盾构施工对软土地层的扰动影响进行研究,将其运用于修正的Peck公式及基于Sagseta理论的解析解,通过现场实测数据进行验证表明:由于考虑到施工质量,切口压力欠压率及注浆压力超压率等因素造成的等效地层损失,因此得到的计算结果沉降值更大,与实测数据更为相符,且在理论上更为合理.

摘要： 地铁隧道施工引发的地表沉降受多种因素的影响，致使一些常用的地表沉降评价预计方法具有局限性，在实际工程应用中出现较大误差。以北京地区大量实测数据为基础，利用数学方法，对隧道开挖引起的地层损失进行研究。研究表明，当底层损失率介于1.0％～2.5％之间时，Peck公式预测出的地表最大沉降和实际监测值十分接近。

摘要： 本文采用基于地层损失比的位移控制有限单元法(displacement controlled method),对两种不同的给定位移边界条件下的隧道开挖引起的地层损失对群桩带来的影响进行了分析。首先,用隧道开挖引起的洞周位移场的变化来模拟实际的隧道开挖过程,然后,将土体自由位移场施加于2×2群桩来分析桩基的位移和内力,最后得到隧道开挖对群桩的影响,并与已有文献的分析结果进行了对比,得到了较好的一致性。

摘要： 本文通过现场所收集的盾构机参数和对现场施工实测验证,总结了粉质砂土地层中双线盾构隧道施工引起的周边土体环境变化规律情况,通过对盾构机理论推力计算和假定条件的建立及数值分析,得出粉质砂土地层中盾构开挖面极限压力值的设置范围,为该土层的安全掘进施工提供参考.

摘要： 以长春轻轨三期工程亚一伪区间下穿铁路段为原型，通过定量控制隧道外套的水囊注、放水模拟隧道施工地层损失的方法，进行了矿山法区间隧道下穿铁路引起路基沉降的离心试验研究。左右线隧道分两阶段进行施工，其结果表明，水囊注、放水方法可以有效地模拟隧道施工地层损失;各隧道先后施工后，沉降槽产生叠加，沉降显著增大;试验的最大沉降值超过允许值，需与铁路部门配合，结合养护起道予以解决。

摘要： 在城市地下铁道施工中,不可避免会遇到桩基基础,盾构机或从桩下、或从桩侧、或从桩位三种可能位置穿越。由于桩基相对于软土而言,具有较高的刚度,当盾构施工引起周围地层不均匀变形时,必然会引起桩基的附加变形和内力。通过研究盾构机穿越桩基的三种可能,明确了桩顶外荷载、桩基相对于隧道的距离等影响因素对盾构穿越时引起桩基附加内力的影响规律。为盾构施工对周围桩基的影响评价提供参考。

摘要： 本发明公开了一种防止地层土量损失或地表沉降的注浆方法，涉及建筑技术领域。包括如下步骤：S1:在盾构机的盾尾钢板内按上下左右方向各均布一个注浆管；S2：盾构推进时，当掘进过程中盾尾出现空隙时立即进行同步注浆，使浆液在盾尾处注入空隙；当注浆压力达到设计压力，注浆量达到设计注浆量时结束同步注浆；S3：盾构继续推进，当衬砌管片脱出盾尾后，进行壁后二次注浆，每环管片注一个孔，使得注浆管从管片的注浆孔内向管片与土体之间的空隙中注入；当注浆压力达到设计压力，注浆量达到计算空隙量的150％时，结束二次注浆。本发明为管片提供早期的稳定并使管片与周围岩体一体化，有利于盾构掘进方向的控制，并能确保盾构隧道的最终稳定。

摘要： 本发明涉及一种基于地层损失率的砂土地层盾构隧道松动预测方法，包括以下步骤：1)根据盾构隧道开挖直径获取地层损失率V

摘要： 本发明公开了一种模拟地铁盾构隧道地层空洞引发地层损失的试验装置及方法，包括：视觉识别系统、模型箱系统、聚氯胺液囊(11)、连通聚氯胺液囊(11)的第一导管(12)和第二导管(21)、对应第二导管(21)的容器(17)、设置在聚氯胺液囊(11)内部的电阻丝(13)、连接电阻丝的加热控制装置(20)；视觉识别系统包括：实时监测摄像头(1)、固定支架(2)以及采集计算模块(3)，实时监测摄像头(1)用于拍摄监测界面的视频图像，将视频图像传输给采集计算模块(3)进行分析计算，获得兴趣点的位移数据，还包括遮盖整个试验装置的帷幕(4)和位置固定的光源(5)，本发明的装置能对其发展过程中每个颗粒沉降进行实时监测。

摘要： 本发明公开了一种盾构法施工隧道穿越复合地层的地层损失率确定法，包括如下步骤：划分盾构隧道施工引起的地层损失；包括盾前地层失、盾中地层损失和盾尾地层损失三部分；加权累积计算盾构隧道穿越合地层时引起的盾前地层损失率：考虑盾壳与管片之间存在必要的建筑隙情况下，计算盾构隧道穿越复合地层时引起的盾尾地层损失；计算盾隧道穿越复合地层时引起的总地层损失率；本发明可快速获取盾构法施隧道穿越复合地层引起的地层损失率，方法简便且适用性较强；考虑多因素获取盾构法施工隧道穿越复合地层引起的地层损失率，提高了地表降的预测准确度。

摘要： 本发明涉及一种基于地层损失率的砂土地层盾构隧道松动预测方法，包括以下步骤：1)根据盾构隧道开挖直径获取地层损失率V

摘要： 本发明公开了一种模拟地铁盾构隧道地层空洞引发地层损失的试验装置及方法，包括：视觉识别系统、模型箱系统、聚氯胺液囊(11)、连通聚氯胺液囊(11)的第一导管(12)和第二导管(21)、对应第二导管(21)的容器(17)、设置在聚氯胺液囊(11)内部的电阻丝(13)、连接电阻丝的加热控制装置(20)；视觉识别系统包括：实时监测摄像头(1)、固定支架(2)以及采集计算模块(3)，实时监测摄像头(1)用于拍摄监测界面的视频图像，将视频图像传输给采集计算模块(3)进行分析计算，获得兴趣点的位移数据，还包括遮盖整个试验装置的帷幕(4)和位置固定的光源(5)，本发明的装置能对其发展过程中每个颗粒沉降进行实时监测。

摘要： 本发明公开了一种用于模拟隧道开挖地层损失的二维试验模型，包括模型箱与土层系统、地层损失模拟系统、加载系统以及监测系统；其中，模型箱与土层系统包括U型活动钢框架，以及填充在U型活动钢框架内的相似土；地层损失系统包括气囊，气囊上设置有气压表，气囊连接有气压调节阀和充气泵；加载系统设置在U型活动钢框架上部，包括在相似土上方的分力板，分力板上设置有多个千斤顶；所述监测系统包括工业相机、工业相机设置在三脚架上，工业相机旁设置有灯光补偿器。本发明还公开了一种用于模拟隧道开挖地层损失的二维试验方法。本发明易于操作、方便快捷，能够比较精确地获得地层损失率，更为直观的获得数据以及可视化的描述试验现象。

摘要： 本发明公开了一种基于地层损失率的隧道开挖三维数值分析位移控制方法，包括步骤1、建立基本有限元模型；步骤2、网格划分；步骤3、施加边界条件；步骤4、平衡地应力；步骤5、施加掌子面位移边界条件；步骤6、施加径向表面位移；步骤7、隧道开挖；步骤8、施加预设位移边界条件；步骤9、重复步骤5至步骤8，继续下一预开挖隧道段的施工，直至整条待分析隧道开挖完成。本发明能简化隧道开挖具体施工过程的模拟，精准模拟隧道开挖所致地层损失效应，适用于开展隧道施工所致地层损失效应对周围环境及建（构）筑物的影响分析。

摘要： 本发明提供一种可用于研究地层损失率对地表沉降影响的模型试验装置及使用方法，该模型试验装置包括砂土体颗粒容纳装置、试验支撑台、隧道收缩模拟装置、前透明板、后透明板、强力磁铁、相机，试验支撑台前后分别安装有前透明板、后透明板，砂土体颗粒容纳装置安装在试验支撑台，砂土体颗粒容纳装置底部设有通孔，隧道收缩模拟装置一端安装在砂土体颗粒容纳装置内，另一端穿过通孔裸露在外，强力磁铁用于将位于砂土体颗粒容纳装置内的隧道收缩模拟装置吸附固定到砂土体颗粒容纳装置适当位置，相机用于拍摄记录隧道收缩模拟装置上方覆土沉降槽形态变化过程及沉降。本发明的有益效果是：本发明模型试验装置简单，装卸土体颗粒过程无需反复拆卸装置。

摘要： 本实用新型公开了一种模拟地铁盾构隧道地层空洞引发地层损失的试验装置，包括：视觉识别系统、模型箱系统、聚氯胺液囊(11)、连通聚氯胺液囊(11)的第一导管(12)和第二导管(21)、对应第二导管(21)的容器(17)、设置在聚氯胺液囊(11)内部的电阻丝(13)、连接电阻丝的加热控制装置(20)；视觉识别系统包括：实时监测摄像头(1)、固定支架(2)以及采集计算模块(3)，实时监测摄像头(1)用于拍摄监测界面的视频图像，将视频图像传输给采集计算模块(3)进行分析计算，获得兴趣点的位移数据，还包括遮盖整个试验装置的帷幕(4)和位置固定的光源(5)，本实用新型的装置能对其发展过程中每个颗粒沉降进行实时监测。