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| 1 | 盾构隧道施工引起的地面变形计算方法研究显示文摘假定土体不排水,利用弹性力学的Mindlin解,推导正面附加推力、盾壳与土体之间的摩擦力引起的地面变形计算公式;提出土体损失引起的三维地面变形计算公式。将正面附加推力、摩擦力和土体损失引起的地面变形计算公式叠加,得到盾构施工引起的地面变形计算公式,该方法适用于施工阶段。算例分析表明,该方法的计算结果与实测值相当吻合。盾构施工引起的纵向地面变形曲线呈“S”形;隧道开挖面上方处轴线两侧的地面产生隆起现象;在正常施工时,盾壳与土体之间的摩擦力对地面变形的影响远大于正面附加推力。 | 魏纲 张世民 齐静静 姚宁 | 2006 | 岩石力学与工程学报2006，25，z1： | 97 |
| 2 | 软土隧道盾构法施工引起的纵向地面变形预测显示文摘假定土体不排水,利用弹性力学的Mindlin解,推导了正面附加推力和盾壳与土体之间的摩擦力引起的纵向地面变形计算公式,结合土体损失引起的地面变形计算公式,得到盾构施工引起的总的纵向地面变形计算公式,该方法适用于施工阶段。与两个工程实例进行了对比,本文方法计算得到的结果与实测数据较吻合。算例分析表明,正面附加推力引起开挖面前方地面隆起,后方地面沉降,以开挖面为轴线呈反对称分布,在正常施工时产生的地面变形较小;盾壳与土体之间的摩擦力引起的地面变形较大,分布规律与正面附加推力相似,但轴线位于盾构中间部位;土质参数对地面变形影响较大。 | 魏纲 徐日庆 | 2005 | 岩土工程学报2005，27，9： | 88 |
| 3 | 盾构法隧道施工引起的土体变形预测显示文摘理论分析表明,不同土质条件下盾构法隧道施工引起的土体移动模型有区别。基于盾构法隧道统一土体移动模型,假定土体不排水,采用N.Loganathan等提出的研究方法,通过对Verriujt计算公式进行修正,推导得到盾构施工过程中由于土体损失引起的土体变形二维解,该方法适用于施工阶段。算例分析表明:所给出方法的计算结果与实测值较吻合,适用于从流塑~坚硬状态的所有黏性土。Loganathan公式只适用于流塑状态的黏性土,当土质较硬时,计算所得到的土体沉降要比实测值小;盾构施工引起的隧道上方土体沉降从地面向下呈非线性增大,在隧道顶部达到最大,离隧道越近,增长越快;隧道周围土体产生向隧道侧的水平位移,从地面向下逐渐增大,在略高于隧道轴线附近达到最大值,再逐渐减小直到0。离隧道越近,土体水平位移越大。 | 魏纲 | 2009 | 岩石力学与工程学报2009，28，2： | 92 |
| 4 | 盾构隧道施工引起的土体损失率取值及分布研究显示文摘收集了杭州市庆春路过江盾构隧道施工引起的地面沉降实测数据,提出了施工阶段地面沉降值的取值办法。结合北京、上海、南京、广州、武汉、天津、深圳地区盾构法隧道施工引起的土体损失率实测值,对71个实测数据进行了统计分析。结果表明:土体损失率分布在0.20%~3.01%,其中95.77%的实测数据分布在0.20%~2.0%,43.66%的实测数据集中在0.5%~1.0%;黏性土地区土体损失率在0.20%~2.0%。土体损失率主要与施工水平、土质条件和隧道轴线埋深有关。随着隧道轴线埋深增大,土体损失率基本呈减小趋势,当埋深大于25 m后该趋势比较明显,两者关系可近似采用幂函数拟合。 | 魏纲 | 2010 | 岩土工程学报2010，32，9： | 130 |
| 5 | 基坑开挖对下方既有盾构隧道影响的实测与分析显示文摘对基坑开挖影响下方既有盾构隧道的机制进行了理论分析。收集了14个国内基坑工程实例,对实测数据进行了统计分析,结果表明:盾构隧道的最大竖向位移均为隆起,且有64%的隧道隆起值超过报警值(10 mm),提出了隧道最大隆起值的经验预测公式;隧道水平向位移较少量测,实测值较小;收敛变形由'水平向拉伸、竖向压缩'向'水平向压缩、竖向拉伸'转变。基于杭州市延安路某地下过街通道工程,研究了基坑开挖对下方地铁1号线盾构隧道变形的影响,对隧道竖向位移、水平向位移以及水平向收敛的实测数据进行了分析,其结果验证了理论分析和计算公式的可靠性。 | 魏纲 | 2013 | 岩土力学2013，34，5： | 158 |
| 6 | 基于Peck公式的双线盾构引起的土体沉降预测显示文摘基于Peck公式,对双线水平平行盾构隧道施工中土体损失引起的三维土体沉降计算方法进行研究。考虑先行隧道施工对后行隧道的影响和两条隧道开挖面的不同位置,建立修正的三维Peck公式;通过分别计算先行盾构隧道和后行盾构隧道施工引起的土体沉降,叠加得到双线水平平行盾构施工引起的总的三维土体沉降。算例分析结果表明:预测值与实测值比较吻合;随着两条隧道开挖面前后距离的逼近,地面最大沉降量会逐渐增大;随着土体深度z的增大,沉降略增大、沉降槽宽度则略减小;当两条隧道轴线水平距离L较小时,地面沉降量较大,符合正态分布规律;随着L的增大,最大地面沉降量会逐渐减小,沉降曲线形状慢慢由V型转变成W型。 | 陈春来 赵城丽 魏纲 丁智 | 2014 | 岩土力学2014，35，8： | 139 |
| 7 | 顶管施工引起的土体扰动理论分析及试验研究显示文摘近年来,顶管施工技术在中国得到迅速发展,并广泛应用于给排水管道工程,但顶管施工中土体的扰动机理及土体性状的变化有待深入研究与探讨。在前人的基础上,研究了顶管施工引起土体扰动的机理,提出了更加准确的土体扰动分区图。对某顶管工程进行了现场监测,内容包括地面变形、深层土体移动、孔隙水压力、土压力、地下水位以及顶管施工现场记录。测试结果表明土体扰动受土质条件、施工技术和现场控制程度的影响,其中现场控制程度(包括顶力、土压力、管线纠偏和注浆压力)的影响最大。土压力、孔隙水压力、地下水位、地面变形及深层土体移动的变化都跟掘进机与测试断面之间的距离有直接关系。当掘进机离测点还有一段距离(6~7 m)时,土压力、孔隙水压力和地下水位上升达到峰值。地面隆起及深层土体移动则是在掘进机尾部离开测点时达到最大,随后总体上呈下降趋势。现场测试结果很好地验证了土体扰动理论。 | 魏纲 徐日庆 屠玮 | 2004 | 岩石力学与工程学报2004，23，3： | 100 |
| 8 | 顶管施工中注浆减摩作用机理的研究显示文摘长距离顶管施工中为减小顶进阻力通常采用注浆减摩措施。研究了注浆材料及其性能,对注浆过程中浆液与管道以及周围土体之间的相互作用机理进行了分析,探讨了浆液在土体中的渗流以及注浆对土层移动的影响,提出了注浆时应注意的几个问题。 | 魏纲 徐日庆 邵剑明 罗曼慧 金自力 | 2004 | 岩土力学2004，25，6： | 108 |
| 9 | 考虑平动位移效应的刚性挡土墙土压力理论显示文摘针对平动模式下的刚性挡土墙,研究了考虑平动位移效应的非极限状态土压力计算理论.考虑墙体平动位移对墙后填土内摩擦角及墙土接触面上外摩擦角的影响,建立了内外摩擦角与位移之间的关系公式.对平动未达到极限位移的挡土墙,结合位移与摩擦角之间的关系,分析了最不利情况下墙后土楔的受力情况,得到考虑位移效应的非极限状态土压力计算公式.通过比较,发现理论公式计算结果与模型试验结果较吻合. | 徐日庆 龚慈 魏纲 王景春 | 2005 | 浙江大学学报(工学版)2005，39，1： | 66 |
| 10 | 顶管施工中土体损失引起的沉降预测显示文摘顶管施工过程中不可避免地会产生土体损失,进而引起地面沉降。对前人工作进行总结,提出一个可以计算土体中任一点沉降的通用经验公式。假定土体不排水,考虑土体泊松比以及采用椭圆形非等量径向土体移动模式,对Sagaseta公式进行了修正。算例分析表明,在开挖面后方较远处,修正Sagaseta公式与Peck公式和Loganathan公式的计算结果较吻合。修正Sagaseta公式与累积概率曲线的变形规律一致,开挖面上方地面沉降量都为最大地面沉降量的一半,但累积概率曲线的影响范围小、收敛速度快;该方法也适用于盾构法施工。 | 魏纲 吴华君 陈春来 | 2007 | 岩土力学2007，28，2： | 72 |
| 11 | 盾构法隧道地面沉降槽宽度系数取值的研究显示文摘盾构法隧道施工引起的地面沉降槽宽度系数i值与隧道半径R、隧道轴线埋深h及土质条件(土的内摩擦角φ)有关。对13例22个实测数据的统计结果表明:i值与[R+htan〔45°-φ/2〕]值间呈线性关系,i/[R+htan〔45°-φ/2〕]值中共有20个数据在[0.45,0.50],只有2个数据(分别为0.43和0.51)在该范围外;i与h基本呈线性关系,但离散性较大,对于黏性土,k=i/h的范围为[0.37,0.66];i/R与h/(2R)间的关系采用指数函数拟合效果比常用的幂函数要好,但参数取值范围较大。基于分析结果,提出新的i值计算公式,该公式适用于黏性土,考虑了R、h、φ,同时参数取值范围较小,避免经验性参数取值范围较大可能带来的误差。 | 魏纲 | 2009 | 工业建筑2009，39，12： | 72 |
| 12 | 土压平衡盾构掘进参数关系及其对地层位移影响的试验研究显示文摘土压平衡盾构机施工过程中,正确地选择掘进参数可以有效地保持开挖面稳定、减少土体位移和地面沉降。通过对杭州地铁1号线盾构隧道施工进行现场监测,研究了盾构机参数关系及其对地层位移的影响。监测内容包括:地表沉降、土体侧向位移、超孔隙水压力以及记录盾构机实时工作参数。研究结果表明,盾构机总推力、土舱压力和刀盘扭矩变化基本同步;盾构机到达前,地表沉降主要受出土率的影响,施工沉降与盾构机土舱内外压力差值成反比;盾尾通过测点后0.5~1 d时间,超孔隙水压力快速下降,且在盾尾通过10 d左右完全消散;工后沉降分为加速沉降阶段和缓慢沉降阶段,占总沉降的50%以上,且在孔压计超孔隙水压力消散后继续缓慢发展。 | 魏新江 周洋 魏纲 | 2013 | 岩土力学2013，34，1： | 72 |
| 13 | 双线平行盾构隧道施工引起的三维土体变形研究显示文摘基于双线水平平行盾构施工中土体损失引起的土体变形二维解析解,建立土体变形三维解析解。取不同的纵向位置作为变量,建立土体损失率沿纵向的变化方程;考虑先行隧道施工对后行隧道的影响,分别计算两条盾构隧道施工引起的土体变形,叠加得到双线平行盾构施工引起的土体总变形。其方法能够计算土体深层沉降和水平位移,较精确地反映土体三维变形。算例分析结果表明:预测值与实测值较为吻合;土体沉降随着离开挖面距离的增加而不断增大,最终在x=-40 m左右时趋于稳定;随着先行隧道与后行隧道开挖距离的接近,最大土体总沉降量逐渐增大;土体沉降会随着深度z的增大而略微增加,但沉降槽宽度将略微减小;随着两条隧道轴线水平距离L的增大,最大土体沉降逐渐减小,沉降曲线形状慢慢由V型转变成W型,不再符合正态分布规律。 | 魏纲 庞思远 | 2014 | 岩土力学2014，35，9： | 57 |
| 14 | 基坑开挖引起临近地铁隧道的附加荷载计算方法显示文摘考虑基坑坑底与侧壁卸荷应力以及基坑围护结构的影响,建立基坑开挖力学计算模型。基于Mindlin应力解公式,推导得到基坑开挖引起的临近既有地铁隧道的附加荷载计算公式,并对基坑尺寸改变、隧道位置改变以及加固控制措施这3方面的影响因素进行分析。算例分析结果表明:(1)当隧道位于基坑旁边时,基坑侧壁卸荷作用对隧道的影响非常大,坑底卸荷作用则影响较小,但当基坑开挖深度较浅时则影响会增大;(2)在水平向隧道受到朝向基坑一侧的拉力,数值较大。在竖向隧道受到竖直向上的拉力或向下的压力,数值小;(3)s,B,d及?这4个影响因素改变对隧道的水平向受力影响最大,L改变的影响次之,h改变的影响最小;(4)d改变对隧道的竖向受力影响最明显,其次为s,B改变的影响,其余影响因素改变均不明显。 | 魏纲 赵城丽 | 2016 | 岩石力学与工程学报2016，35，A01： | 53 |
| 15 | 顶管施工引起的土体垂直变形计算方法研究显示文摘对前人工作进行总结,将3个已有的经验公式合并成一个通用经验公式,该公式可以计算由土体损失引起的土体中任一点沉降。假定土体不排水,利用弹性力学的Mindlin解推导了顶管正面附加推力、掘进机和后续管道与土体之间的摩擦力引起的土体垂直变形计算公式。结合土体损失引起的土体变形计算公式,得到顶管施工引起的总的土体垂直变形计算公式,该方法适用于施工阶段。算例分析表明,正面附加推力引起开挖面前方地面隆起,后方地面沉降,以开挖面正上方为轴线呈反对称分布,在正常施工时产生的地面变形较小;掘进机和后续管道与土体之间的摩擦力引起的地面变形分布规律与正面附加推力相似,轴线分别位于掘进机中间部位和后续管道中间部位的正上方。 | 魏纲 陈春来 余剑英 | 2007 | 岩土力学2007，28，3： | 44 |
| 16 | 盾构法隧道统一土体移动模型的建立显示文摘首次提出土质软硬决定了盾构隧道周围土体的移动方向,移动焦点在隧道中心点与隧道底部位置之间变动。采用两圆相切的土体损失模型,通过引入移动焦点的坐标参数,建立了统一的土体移动模型,该模型能将Park模型与Loganathan模型包括在内。假定土体不排水,利用源汇法推导了由土体损失引起的盾构隧道轴线上方地面最大沉降量Smax的通用计算公式和上、下限解。理论分析表明:无论土质如何变化,土体损失引起的Smax值总在上、下限解范围内。理论解与27例工程实测值和Peck解进行了比较,结果表明:21例实测值在上、下限解范围内,6例实测值超出该范围,但与上、下限解非常接近,超出量小于10%;Peck公式计算得到的Smax值也都在上、下限解范围内,仅有1例略微偏大,从而验证了本文方法的正确性。本文方法也适用于顶管法施工。 | 魏纲 | 2007 | 岩土工程学报2007，29，4： | 42 |
| 17 | 盾构施工中土体损失引起的地面沉降预测显示文摘土质软硬决定了隧道周围土体的移动方向,移动焦点在隧道中心点与隧道底部位置之间变动。采用两圆相切的土体损失模型,通过引入移动焦点的坐标参数,建立了统一的土体移动模型,该模型能将Park模型与Loganathan模型包括在内。假定土体不排水,利用源汇法推导了由土体损失引起的地面沉降通用计算公式,该方法适用于施工阶段。算例分析表明该方法的计算结果与实测值非常吻合,适用于各种土质条件。Loganathan公式只适用于土质较差的情况,当土质较好时计算得到的地面沉降量要比实测值偏小。 | 魏纲 | 2007 | 岩土力学2007，28，11： | 49 |
| 18 | 砂性土中顶管开挖面最小支护压力的计算显示文摘由于圆形顶管掘进机的长高比为1,开挖面破坏时会形成卸荷拱,滑动块是一个形状复杂的截柱体,并非楔形体模型假定的三角形楔体。假定开挖面失稳时滑动块的形状为一个梯形楔体,滑动块上部为一梯形棱柱。采用太沙基松动土压力理论,根据滑动块的整体受力平衡,推导出砂性土中考虑成层土的开挖面最小支护压力计算公式。算例分析表明,该方法的计算结果要小于楔形体模型的计算结果,更接近离心模型试验结果。 | 魏纲 贺峰 | 2007 | 地下空间与工程学报2007，3，5： | 45 |
| 19 | 顶管施工对邻近地下管线的影响预测分析显示文摘采用通用Peck公式计算顶管施工引起的地下管线平面处的土体竖向位移。对地下管线的受力模型进行简化,基于Winkler地基模型,得到地下管线由于顶管开挖引起的极限弯矩、理论弯矩以及管线变形的计算方法。通过算例分析,与连续弹性解、Attewell解和王涛解的计算结果进行比较,探讨了土质条件、管线材质、管线埋深、管线管径对地下管线受力的影响。计算结果表明,本方法适用于各种土质,可较好地预估管线所受弯矩,且不会低估管线所受的最大弯矩;在相同条件下,管线埋深越大承受的弯矩也越大,但埋深仅对最大正弯矩和最大负弯矩位置附近处的管线影响较大,对其余部位影响较小;管线抗弯刚度越大,管线承受的极限弯矩和影响范围也越大;管线管径越大,管线承受的弯矩也越大。 | 魏纲 朱奎 | 2009 | 岩土力学2009，30，3： | 48 |
| 20 | 过街隧道施工对地下管线影响的三维数值模拟显示文摘采用三维有限元方法分析过街隧道施工引起的相邻地下管线变形和受力,研究路面、管线材质、管线埋深、管线与隧道轴线间距以及管线与土体弹性模量比等因素对地下管线位移的影响,并与实测值进行比较。研究结果表明:有限元模拟结果与实测值较吻合,略大于实测值;路面的存在使浅埋管线的位移变小、沉降槽宽度变窄;隧道开挖引起的管线水平位移远小于竖向位移;与隧道垂直管线的竖向位移和水平位移最大值与管线埋深基本呈线性变化,且随着管线与土体模量比的增大逐渐减小;与隧道平行管线的最大竖向位移和水平位移值均随管线间距和埋深之比(L/h)增大而减小,最大水平位移值与L/h值基本呈线性关系,最大竖向位移值在L/h<10时迅速增大;管线最大拉应力和压应力均随着L/h值增大而减小,当L/h<5时急剧增大,当L/h≥5时缓慢减小,且应力值比较小。 | 魏纲 魏新江 裘新谷 姚宁 | 2009 | 岩石力学与工程学报2009，28，A01： | 50 |
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