国家自然科学基金(51008015)
- 作品数：12 被引量：116H指数：6
- 相关作者：张成平张顶立王梦恕王凯李倩倩更多>>
- 相关机构：北京交通大学北京中铁隧道建筑有限公司河北水利电力学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学更多>>
- 不同埋深下暗挖隧道施工的地层响应被引量：19
- 2013年
- 采用实测统计和数值模拟方法,对北京地铁区间暗挖隧道开挖后不同埋深下的地层应力、塑性区分布及地层变形3个方面进行分析研究.结果表明:1)隧道开挖后洞周切向应力升高区随埋深增大而向围岩深部转移,埋深达到20m后,应力升高区的转移减缓;2)随埋深的增大,洞周塑性区与地表塑性区由完全贯通变为逐渐分离,地表塑性区的范围逐渐减小,但洞周塑性区的范围变化不大,而塑性区以外的弹性区范围增大;3)埋深达到12 m时,地中沉降曲线出现拐点,拐点与洞顶的距离随埋深的增大而增大,埋深达到20m后,曲线拐点基本稳定在洞顶上方10 m处;4)计算结果与实测统计规律基本一致,最大地表沉降值随着埋深的增大而减小,但减小的幅度随着埋深的增大而逐渐减小.
- 李倩倩张顶立张成平房倩
- 关键词：地铁隧道埋深地层应力塑性区地层变形
- 城市隧道施工诱发地面塌陷的预测模型被引量：21
- 2012年
- 以隧道上覆地层作为研究对象,基于突变理论,建立城市隧道施工诱发地面塌陷的预测模型,利用该模型可计算得到隧道上覆地层厚度的临界值,并将该临界值作为地面塌陷发生与否的判据。分析预测模型可知影响地面塌陷的因素主要包括:隧道上覆地层厚度及物理力学性质、地下水位、隧道开挖跨度和无支护空间长度等。一般情况下,隧道上覆地层厚度越小、地层物理力学性质越差、地下水位越浅、隧道跨度越大或无支护空间长度越长,越容易产生地面塌陷。因此,在城市隧道施工中,应尽量减小开挖跨度和无支护空间长度,或对隧道上覆地层进行有效地加固,以避免地面塌陷事故的发生。工程应用表明:理论预测结果和现场实测数据基本吻合,验证了地面塌陷预测模型的合理性。
- 张成平王梦恕张顶立李倩倩
- 关键词：城市隧道地面塌陷影响因素
- 移动列车荷载作用下地铁换乘节点中板内力分析被引量：5
- 2011年
- 设计地铁换乘站直接承受车辆荷载的楼板构件时,将地铁列车荷载按等效原则转化为静荷载作用在换乘节点上进行分析的方法已不能准确反映此种构件的受力情况.基于ANSYS子模型技术,采用双层数值分析模型,建立换乘车站结构梁-板-柱组合总体模型进行空间有限元分析,截取换乘节点中板局部区域,建立换乘节点中板-列车荷载子模型,采用ANSYS参数化设计语言APDL完成移动列车荷载加载,获取移动列车过站过程中换乘节点中板的最不利荷载的位置及大小.结果表明,换乘节点范围接口位置的支座弯矩较大,柱位置有明显的应力集中现象;子模型获取的中板剪力和轴力极值均大于总体模型,设计时应综合考虑总体模型和子模型,确定中板内力的极值;子模型获取的中板内力极值发生位置及时刻各不相同,说明移动地铁列车荷载对中板内力的影响较明显,不应忽略.
- 王凯张成平王梦恕
- 关键词：地铁车站换乘节点内力
- 不对称双连拱海底隧道施工引起的地层变形分析被引量：8
- 2011年
- 在目前众多的预测隧道开挖引起的地层变形的方法中,经验公式法最为简便,也是目前应用最为广泛的方法,为此介绍了多种预测隧道开挖引起的地层沉降和水平位移的经验公式。并以青岛胶州湾海底隧道不对称双连拱断面为工程背景,由位于主隧道与匝道交叉口段的典型断面ZK2+800.78的几何参数和地质资料构建三维数值计算模型,采用岩土体工程通用有限差分软件FLAC3D进行动态施工三维数值模拟。通过对FLAC3D模拟和各经验公式计算的地层沉降和水平位移的对比分析,评价了FLAC3D软件和各经验公式在不对称双连拱隧道断面地层变形预测中的适用性。结果表明,当地层埋深较浅时,不同埋深地层的地层沉降和水平位移可近似用各经验公式来预测;但随着地层埋深的增大,各经验公式预测的偏差不断增大;经验公式只能对单一地层、单一隧道的地层变形进行估算,存在明显的局限性,而在预测复杂地质条件下不对称双连拱隧道断面开挖引起的地层变形时,FLAC3D较各经验公式有明显的优势。
- 王凯张成平王梦恕
- 关键词：地层变形有限差分法沉降槽
- 富水砂卵石地层泥水盾构施工地层变形规律被引量：20
- 2013年
- 研究目的:富水砂卵石地层颗粒间空隙大、无黏聚力且灵敏度高,在此类地层进行大直径盾构隧道施工所引起的地层变形规律尚不明确。本文以北京地下直径线为依托,通过对地表沉降和深部土体水平位移的实测和分析,得出富水砂卵石地层盾构隧道施工引起地层变形的基本规律。研究结论:(1)通过对盾构刀盘改造,可使富水砂卵石地层泥水盾构施工引起的地表沉降显著降低,隧道两侧深部土体的水平位移也相应降低,说明合理的盾构刀盘设计对富水砂卵石地层变形控制至关重要;(2)盾构隧道掘进过程中,最大沉降发生在盾构通过阶段,地表沉降的纵向影响范围约为盾构隧道工作面前方1.25倍隧道洞径和工作面后方4.15倍隧道洞径;(3)盾构刀盘改造前后,Peck公式均可以很好地拟合地表沉降槽曲线,但地层损失率和沉降槽宽度系数有一定变化;(4)研究成果可为类似工程提供借鉴及参考。
- 王振飞张成平王剑晨
- 关键词：泥水盾构施工富水砂卵石地层变形PECK公式
- FORMATION CAUSES OF URBAN STRATUM CAVITY AND ITS IMPACT ON THE SAFETY OF TUNNEL CONSTRUCTION
- ＜正＞In recent years,ground collapse accidents occurred frequently during the urban tunnel construction in our c...
- Yi CAI~1
- 文献传递
- 胶州湾海底隧道不对称双连拱断面施工优化分析被引量：4
- 2012年
- 以青岛胶州湾海底隧道中的不对称双连拱隧道为工程背景,选取主隧道与匝道交叉口段的典型断面建立数值计算模型,针对不同的施工开挖顺序和掘进进尺制订了4种施工方案,并采用有限差分软件FLAC3D进行动态施工的三维数值模拟,计算分析并比较各方案的地表沉降、拱顶沉降和支护结构位移以及围岩应力和支护结构应力的分布情况,明确不对称双连拱隧道施工中结构变形及应力的最不利位置。分析结果表明,先施工中导洞再施工匝道断面右导洞并采用小进尺的施工方案更有利于控制围岩的稳定性,并据此提出了合理的施工方案建议。
- 王凯张成平王梦恕
- 关键词：海底隧道施工方案优化
- 高速铁路路基与边坡结构安全光纤传感监测试验被引量：5
- 2011年
- 研究采用光纤传感技术实现对高速铁路轨道、路基、桥梁、隧道、边坡和涵洞等工务设施进行结构安全监测的可行性.将光纤传感器嵌入到边坡及路基结构模型中进行试验.研究表明,光纤传感技术具有实时、远程、在线和连续监测的功能特点,能够满足高速铁路工务设施结构安全信息采集的需要.基于光纤传感的安全监测技术,结合对监测信息分析评估的方法和软件系统,能够应用于高速铁路工务设施的安全状况评估.
- 刘胜春张顶立张成平
- 关键词：高速铁路光纤传感技术安全监测模型试验
- 地铁暗挖隧道下穿既有电力隧道施工过程位移响应被引量：9
- 2017年
- 轨道交通在促进城市区域发展和缓解交通压力方面的贡献越来越显著,暗挖隧道施工不可避免对周边管线产生扰动。选取黄土地层地铁区间近距离下穿某电力隧道为工程背景,采用过有限元差分程序FLAC^(3D)建立三维数值模型,对地铁区间隧道下穿既有管线位移响应进行研究,并与现场实测位移数据进行对比。数值计算与现场实测的地表沉降曲线基本一致。区间隧道开挖引发的地表沉降曲线仍符合Peck曲线分布,地表沉降位移最大值约为26.1 mm。地表沉降曲线为左、右线隧道施工扰动的叠加,电力隧道竖向位移最大值为12.6mm,满足产权单位提出的20 mm的位移控制标准。区间隧道施工应遵循超前支护,短进尺、强支护、勤量测、紧封闭,确保隧道施工安全和电力隧道正常使用。
- 郭艳芳王学民杨鹏志王蓉蓉
- 关键词：黄土暗挖隧道三维数值分析
- 论地铁土建设施病害治理及其在地铁安全运营方面的联动性被引量：1
- 2016年
- 结合北京地铁过火桥梁修复、隧道局部沉降治理和桥梁病害支座更换三次重大的土建设施修复案例,说明了地铁土建设施的特殊性以及土建设施病害治理对保障土建设施安全运营方面的重要性.同时阐述了地铁土建设施的严格使用控制要求,以及各系统联动保障要求和社会影响等内容.本文提到的应急保障机制和联调联动机制可以为各级行政主管部门和各地地铁运营公司制定相关机制提供参考依据.
- 熊树章骆建军苏道振李宇杰
- 关键词：地下铁路病害
