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城市软弱围岩隧道塌方特征及演化规律试验研究被引量：60: 2014年; 塌方是城市软弱围岩隧道施工过程中的主要安全风险之一,而明确塌方特征及其演化规律是防控隧道塌方的前提和基础。通过模型试验,针对均质软弱围岩深埋隧道和浅埋隧道2种情况分别研究其塌方特征和演化规律。结果表明,2种埋深条件下均表现出围岩破坏的渐进性和隧道塌方的突发性等典型特征,但也各有特点:(1)深埋隧道围岩破坏不会波及地表,塌方一般发生多次且每次均会形成短时稳定的塌落拱,并最终形成一个稳定的塌落拱,且所有塌落拱形状均表现出典型的二次抛物线特征;(2)浅埋隧道围岩破坏会波及地表并最终造成地表塌陷,围岩破坏过程中也会形成短时稳定的塌落拱,其形状也可以用二次抛物线进行拟合;(3)深埋隧道围岩破裂面自洞室两侧边墙处开始并逐渐向上方发展,而浅埋隧道的地表则先于洞周围岩发生破裂,因此,深埋隧道塌方防控的重点应放在洞内,而浅埋隧道塌方防控的重点则应洞内和地表并举。; 张成平韩凯航张顶立李贺蔡义; 关键词：隧道工程模型试验围岩破坏规律

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

毗邻地下结构的大型地铁车站施工模拟被引量：2: 2013年; 规划修建的深圳地铁11号线车公庙车站紧贴地铁1号线和丰盛町商业街围护结构,为确定设计方案可行性,基于三维有限元数值分析方法,考虑地下水情况,针对分别采用盖挖逆筑、明挖顺筑施工工艺的地铁车站结构受力情况,开展了地铁车站施工期间及后期围护的结构变形分析,确定了不同施工工艺对地铁车站围护结构的影响。研究结果表明:①虽然2种施工工艺在地铁车站施工过程中都能很好地降低地下水位,但是盖挖逆筑施工完成后,孔隙水压力值与周围土体内孔压值的差距相对明挖顺筑施工较大,极易造成毗邻地下结构向基坑内侧倾斜;②盖挖逆筑施工工艺下,毗邻地下结构横向变形相对较大;③在基坑施工过程中,应对1号线车公庙车站加强支护和监测,防止其产生较大变形。; 武科; 关键词：地铁车站三维有限元

新建地铁车站近距离上穿既有地铁区间隧道施工方案的选择被引量：20: 2013年; 北京地铁新建5号线东单站垂直上穿既有地铁1号线区间隧道,采用浅埋暗挖法施工,基于Peck公式预测施工引起的地表最大沉降为-34.5^-69.0mm。为了严格控制地表沉降和既有地铁区间隧道上浮,采用工程类比法和FLAC3D有限元法,对柱洞法、中洞法和侧洞法3种地铁车站施工方案进行对比分析,结果表明柱洞法引起的地表沉降、既有地铁区间隧道上浮及结构内力变化均明显小于中洞法及侧洞法,因此施工方案选用柱洞法,并且洞室1、洞室3和洞室8的开挖以及中部梁柱体系施作阶段是柱洞法施工的关键控制步骤。施工完成后,实测地表最大沉降为-53.2mm,既有地铁区间隧道底板最大上浮为7.7mm,均在控制标准之内。; 王振飞张成平王剑晨于富才苏洁; 关键词：地铁工程近接施工施工方案比选地表沉降

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

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北京市自然科学基金(8122034)