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| 1 | 隧道下穿既有地铁车站施工结构沉降控制案例研究显示文摘北京地铁6号线朝阳门站至东大桥站区间隧道采用平顶直墙结构垂直密贴下穿既有2号线朝阳门站。采用FLAC^(3D)模拟分析了密贴下穿施工引起既有地铁车站结构沉降规律,据此提出了下穿施工期间既有地铁车站结构沉降控制方案,并基于现场监测数据对既有地铁车站结构沉降进行了分析与安全性评价,主要取得以下认识:下穿段两沉降缝间的既有地铁车站结构为沉降控制的重点区域;区间隧道下穿施工期间,初支背后回填注浆能够在一定程度上减小既有地铁车站结构沉降,千斤顶顶升则是既有地铁车站结构沉降控制的关键措施;隧道开挖初期既有地铁车站结构沉降显著,根据现场监测数据及时调整千斤顶顶升力并加强注浆质量,确保了下穿施工期间既有地铁车站的结构安全。研究成果可为城市新建隧道密贴下穿既有地下结构等类似工程提供借鉴及参考。 | 张旭 张成平 韩凯航 王剑晨 | 2017 | 岩土工程学报2017，39，4： | 64 |
| 2 | 西安富水砂层盾构施工Peck沉降预测公式改进显示文摘隧道开挖引起的地表沉降预测主要有公式法、数值法、解析法等,由于Peck公式法的合理、简便,被广泛应用于隧道开挖引起的地表沉降预测中。但由于Peck公式的局限性,在不同地层中预测隧道开挖引起的地表沉降时需要对其进行修正。本文以西安地铁某区间盾构穿越富水砂层为背景,通过现场实测数据、线性回归方法并引入地表最大沉降修正系数α和沉降槽宽度修正系数β两个参数对原始Peck公式进行修正,得出α的取值范围为0.106 7~0.354 4、β的取值范围为0.539 0~0.681 9,将修正后的公式和现场数据对比发现拟合效果较好,参数取值合理。相关结论可供盾构在富水砂层中施工作为参考。 | 胡长明 冯超 梅源 袁一力 | 2018 | 地下空间与工程学报2018，14，1： | 41 |
| 3 | 类矩形盾构隧道开挖引起邻近地下管线变形研究显示文摘盾构隧道开挖环境影响的既有成果针对圆形盾构隧道施工效应做了较多研究,但针对类矩形盾构隧道施工效应的研究还较少。基于类矩形盾构隧道开挖面收敛位移变形模式,首先采用镜像法,提出类矩形盾构隧道施工诱发周围土体自由场位移的分析方法;其次,基于Winkler地基模型,将土体自由位移场施加于地下管线结构,提出类矩形盾构隧道施工诱发邻近管线变形的简化计算方法。通过工程实例分析,将土体自由场变形与实测数据进行对比验证;同时,采用有限元数值模拟方法,将管线竖向变形计算结果与本文简化方法进行对比分析。此外,针对隧道矩形长边宽度、隧道和管线埋深、管线直径、管线弹性模量、土体压缩模量、土体损失间隙参数等关键参数进行了影响分析。研究结果表明,采用类矩形盾构开挖面整体下沉收敛模式,镜像法解答得到的土体自由场位移与实测值吻合较好;提出的简化方法计算邻近既有管线变形的理论计算值与数值模拟值吻合较好。通过参数分析,可知隧道矩形长边宽度、管线埋深和管线弹性模量为敏感性参数。随着盾构矩形长边宽度的增大,管线变形曲线槽宽度显著增大;随着管线埋深的增加,管线变形显著增大;随着管线弹性模量的增大,管线变形显著减小。 | 张治国 师敏之 张成平 魏纲 王志伟 赵其华 | 2019 | 岩石力学与工程学报2019，38，4： | 43 |
| 4 | 非对称基坑开挖对下卧地铁隧道影响的离心试验显示文摘非对称基坑开挖引起的卸载-再加载作用常常对下方已建地铁隧道产生不利影响。为明确基坑施工过程对既有隧道的扰动作用,运用土工离心试验系统开展离心模型试验,试验中考虑非对称基坑开挖的卸载-再加载过程,以及基坑与隧道的相对位置,并结合卸载-再加载过程的桩-土-隧道荷载传递机制,分析了不同开挖步和荷载施加对既有隧道位移和受力的影响。结果表明:基坑开挖引起了明显的地层损失,非对称卸载作用导致隧道发生上浮和偏移,基坑初次开挖对隧道的扰动较小,随开挖深度增加,扰动作用逐渐加强;距离基坑中心线近的左线隧道扰动作用更加明显,离基坑越远,基坑卸载-再加载扰动作用越不明显;荷载施加后,由于桩基荷载传递作用和隧道加筋阻拦作用,使得隧道衬砌应力重分布;位于两桩之间的断面扰动较明显,而位于桩侧附近的断面扰动较小,说明群桩效应对隧道扰动更明显。 | 张玉伟 谢永利 翁木生 | 2018 | 岩土力学2018，39，7： | 25 |
| 5 | 双线公路隧道下穿铁路隧道不同施工工法理论研究显示文摘针对新建隧道下穿既有铁路隧道施工安全性问题,基于有限元摩尔库伦原理对不同施工工法的三维隧道交叉模型进行模拟分析。对比分析CD法、CRD法和双侧壁导坑法的新建公路隧道下穿既有铁路隧道引起的公路隧道施工不同部位稳定性演变和运营铁路隧道沉降变化,以期为类似工程提供借鉴作用。研究结果表明:对于自身隧道开挖,双侧壁导坑法在控制拱顶沉降具有一定优势,但在水平收敛上CRD法效果最好,其次是双侧壁导坑法。不同工法对既有铁路隧道的沉降影响不同,采用双侧壁导坑法公路隧道施工对既有铁路隧道的沉降影响最小,且不建议在交叉隧道处采用CD法进行施工。 | 黄海斌 周平 陈鹏 杨剑飞 马德林 | 2016 | 铁道标准设计2016，60，11： | 21 |
| 6 | 大断面软弱地层隧道施工围岩变形试验及预测显示文摘针对大断面碳化泥质板岩隧道在施工过程中极易发生塌方、拱架扭曲变形以及频繁换拱的特点,在小盘岭隧道进出口段选择多个监测断面作为试验段进行现场试验研究。分别对净空收敛变形、拱顶下沉、围岩压力、锚杆轴力、喷射混凝土应变、钢拱架支撑应力、二次衬砌混凝土应变、二次衬砌背部围岩压力进行测试。研究结果表明,隧道持续变形一般到48 d才能稳定,并且累计变形量很大,拱顶沉降最大能达到334 mm,累计收敛值最大能到318 mm。在控制围岩变形方面,对支护参数的监测发现:采取0.5 m的开挖步距,采取I20钢支撑,以及采取隧道衬砌背后的径向注浆,能有效的降低围岩变形及衬砌结构的受力。同时利用BP神经网络方法,能够比较准确的预测隧道围岩在施工过程中的拱顶沉降及围岩收敛,对隧道的开挖具有较大的指导作用。 | 苏道振 骆建军 | 2016 | 岩石力学与工程学报2016，35，A02： | 21 |
| 7 | 盾构隧道下穿既有城市隧道施工力学分析显示文摘针对合肥地铁1号线盾构下穿南一环下穿隧道工程存在的安全风险,运用FLAC3D实现了隧道盾构开挖的模拟,分析了盾构推进过程中下穿隧道结构以及在建隧道应力应变分布规律。研究表明:盾构机在监测断面前后20 m范围内掘进对下穿结构竖向位移和拱顶沉降影响最大,处于盾构隧道上方及中心线上的监测点沉降变形较大;下穿隧道的底板南北侧出现拉应力,拉应力最大值达到1.088 MPa。开挖结束,盾构隧洞周围土体最大隆起位移为6.22 mm,最大沉降为4.96 mm;最终2个隧洞周围土体位移分布规律基本一致。拱顶沉降随开挖的变化规律与下穿隧道监测点相似。根据模拟结果提出的施工防护措施有效,沉降实测值均在预警值以下,模拟结果与实测沉降值规律基本一致,模拟效果较好。 | 胡众 邵迅 姚华彦 张振华 朱大勇 袁海平 | 2016 | 四川大学学报(工程科学版)2016，48，S2： | 19 |
| 8 | 暗挖地铁车站平行下穿既有隧道的变形控制及规律研究显示文摘北京地铁15号线奥林匹克公园站全站平行密贴下穿既有城市大型隧道,如此大面积的长距离密贴穿越,为国内罕见。为控制既有隧道变形,提出单层导洞预撑支柱法。采用数值模拟方法对新工法和传统PBA工法引起的既有隧道变形进行对比,并根据实测值对下穿施工既有隧道变形规律进行分析。研究表明:(1)单层导洞预撑支柱法在控制车站施工引起的既有隧道变形、减小降水引起的地层及既有隧道沉降以及保护地下水资源方面具有优势。采用消除下层导洞和形成桩基支撑托换体系两个措施后,既有隧道最大沉降比PBA法的减小36.5%。(2)既有隧道变形以横截面变化为主,实测最大沉降42.2mm。施工过程中,沉降增量最大的是导洞施工阶段,其次是扣拱阶段,而站厅层及站台层施工阶段最小。(3)施工过程中,既有隧道变形模式逐渐变化。差异沉降增量最大的是扣拱阶段,其次是导洞施工阶段,而站厅层及站台层施工最小。其中,扣拱阶段是影响既有隧道安全性的关键阶段。 | 王剑晨 刘运亮 张顶立 白海卫 牛晓凯 | 2017 | 铁道学报2017，39，11： | 18 |
| 9 | 大直径泥水平衡盾构下穿既有地铁结构预加固方案研究显示文摘为了保证北京地铁10号线和13号线换乘车站(知春路车站)在京张高铁清华园隧道下穿施工过程中的结构安全性和运营稳定性,采用数值模拟对3种预加固方案(水平旋喷桩、管幕和小导管注浆)下既有地铁车站结构的变形和受力进行分析。采取预加固措施后,地铁车站结构的变形和受力都得到了有效控制。结合数值模拟分析的结果,同时从地层适用性、加固效果、环境影响、施工工艺、工程造价、结构变形和受力等多方面对3种预加固方案进行对比分析。以既有地铁车站所处环境和重要性等级为基础,建议选择小导管注浆预加固方案,该方案既能保证下穿施工过程中既有地铁车站结构的安全,又能降低工程造价。 | 刘方 杜建明 张文龙 张宇宁 | 2020 | 铁道勘察2020，46，1： | 17 |
| 10 | 新建地铁下穿既有轨道车站施工方案研究显示文摘随着城市地下交通工程的快速迅猛发展,新建地铁下穿既有轨道车站工程的案例越来越多。为了确保在下穿轨道工程中既有轨道的安全运营和新建下穿隧道施工方案的安全合理,针对新建地铁下穿既有轨道车站的实际工程特殊性,该文以重庆某新建地铁下穿既有轨道车站为工程研究背景,采用Midas/GTS有限元分析软件对新建地铁分别采用已有设计CRD法和变更的上下台阶法施工进行数值模拟,分析对比下穿轨道工程案例中既有轨道车站结构的沉降变形与应力的规律。研究结果表明:该下穿工程采用CRD法和上下台阶法施工所引起的既有轨道车站最大沉降值和应力都在安全可控的范围内,但是CRD法的施工工序复杂,耗时较长,所以该工程将施工方法由CRD法变更为上下台阶法。并通过工程的实际监控数值进一步验证了上下台阶法的合理性。 | 陈彬科 陈林杰 吴建辉 陈京贤 | 2018 | 中外公路2018，38，6： | 17 |
| 11 | 非对称基坑开挖对浅埋下卧地铁隧道的影响显示文摘地铁隧道里程数越来越长,近接地面工程建设对其安全影响不可忽视。为了研究地面工程建设对下卧地铁隧道的影响,采用数值分析方法建立三维模型,以基坑未开挖作为初始状态,分析了基坑降水、非对称基坑开挖和桩基荷载施加等过程的地铁隧道空间位移特征及结构受力特征。结果表明:基坑降水过程对下卧地铁隧道位移影响不明显,非对称基坑开挖会导致下卧地铁隧道结构整体产生上浮及偏移,桩基荷载施加后隧道会产生相应的下沉现象,但仍有残余位移;隧道受力结果表明,基坑降水对隧道受力影响也不明显,基坑开挖过程隧道受力逐渐增大且整体受力均匀,桩基荷载施加后隧道顶部和底部受力进一步增大,两边墙受力变化相对较小,受力整体呈椭圆形。研究结果可为确保类似工程施工安全提供借鉴。 | 张玉伟 翁效林 谢永利 | 2018 | 地下空间与工程学报2018，14，3： | 16 |
| 12 | 复变函数法分析盾构隧道开挖引起的土体位移和衬砌变形显示文摘盾构隧道开挖引起的地层变形历来是人们所关注的重要课题。目前,既有成果较少考虑隧道衬砌与土体相互作用所带来的影响,尤其是较少针对衬砌变形进行分析,就此基于隧道椭圆化变形边界条件,提出了考虑衬砌与土体两种不同介质相互作用下的地层位移和衬砌变形复变函数解答。在该方法中,隧道埋深只影响共形映射后圆环域的环壁厚度,而解析区域依然保持圆形,具有不会对函数解析产生影响的优势;此外,该法经共形映射后保证了边界连续性,避免了既有应力函数法为保证隧道扰动土体无穷远处位移为零,而对解析解进行修正所导致物理意义不明确的缺陷。通过实例分析,得到了隧道开挖引起的地表沉降,并与实测数据进行了对比验证;通过参数分析,获取了扰动地层和隧道衬砌变形的影响规律。结果表明:复变函数解答得到的土体位移曲线与实测值吻合较好,且地表最大沉降值更接近于实测值;隧道的埋深和半径对土体位移和衬砌变形均有较大影响,衬砌厚度对其影响虽然较小,但仍不可忽略;衬砌径向位移曲线呈仰卧的鸭蛋形,关于90°/270°轴对称,拱顶和拱底被压扁,拱顶压缩量明显大于拱底,左、右两侧压缩量小于上、下两侧,表现为收缩之后又被压扁向左、右两侧突出,且随着埋深的增大,衬砌整体上浮;衬砌环向位移曲线呈侧立的苹果形,关于0°/180°轴对称,且在90°和270°处取值为零,随着隧道埋深的增大,环向位移绝对值增大。 | 张治国 杨轩 宫剑飞 王卫东 | 2017 | 岩土工程学报2017，39，9： | 16 |
| 13 | 既有地下结构受下穿施工影响的力学响应与安全控制研究显示文摘北京地区下穿工程中,新建隧道断面及施工方法种类众多、地层条件复杂、既有结构形式多样,有极其复杂的组合关系,目前尚无对既有结构力学响应的系统分析。通过北京地区13个下穿工程案例,总结了新建隧道结构形式及施工措施,明确既有地下结构变形特点,采用两阶段法分析及预测了各因素影响下既有地下结构的力学响应。研究表明:(1)新建隧道包括市政管道、地铁区间及车站,常见的施工方法有多导洞法、台阶法,洞桩托换法和中洞法,新建隧道开挖面积与施工方法有较明确的对应关系。(2)既有地下结构实测最大沉降概率分布符合数学期望4.89,方差16.4的正态分布。其中,新建市政管道、地铁区间和地铁车站下穿施工引起的既有地下结构平均最大沉降分别为2.56,3.82,11.07 mm。(3)根据新旧隧道空间位置关系的不同,穿越工程可分为7种组合,其中,既有地下结构力学响应有V,U,W 3种模式。(4)严格控制新建隧道开挖面积,不留或少留间隔土,尽可能选择W型穿越模式,以此减小对既有地下结构的扰动。 | 白海卫 王剑晨 刘运亮 张顶立 | 2019 | 岩土工程学报2019，41，5： | 16 |
| 14 | 下穿施工影响下既有隧道和地层的位移解析解显示文摘在既有隧道下进行浅埋隧道开挖会引起地层产生位移,继而导致既有隧道变形。由于既有隧道与地层刚度差别巨大,常规的解析法无法计算存在不同刚度的地层位移场。基于镜像法,采用当层法对既有隧道刚度进行等效,建立综合考虑新建隧道-岩土体-既有隧道三者相互作用的计算模型。以北京地铁10号线国贸站-双井站区间下穿既有1号线区间工程为例,采用该计算方法,研究新建隧道下穿施工对地层及既有隧道的影响。研究表明,计算结果与实测变形吻合较好,解析解能很好的解释既有隧道对地层变形的阻隔和扩散作用。研究成果为下穿施工引起的既有隧道及地层沉降计算提供了一种新的解析方法。 | 王剑晨 刘运亮 张顶立 白海卫 杜楠馨 | 2016 | 地下空间与工程学报2016，12，S2： | 15 |
| 15 | 盾构掘进对邻近桩基的变形特征研究显示文摘深圳地铁7号线盾构区间在YDK14+180^+280段进行近接桩基施工中,为了严格控制施工对近接桩基的扰动,以保证施工的安全性,通过有限元软件分析了不同掘进姿态在盾构施工过程中对近接桩基的影响。指出:1)盾构掘进姿态是施工过程中对近接结构物影响十分显著的因素,施工时应加以严格控制;2)在盾构蛇行推进过程中,随桩基与掌子面距离的减小和盾构蛇行偏角的加大,盾构施工掘进对桩基的影响程度在加大;3)在盾构刀盘推进至距离桩基间距为2.0D时,应严格控制盾构施工过程中的掘进姿态,特别需要控制盾构的左右偏离。 | 胡德华 段景川 | 2015 | 隧道建设2015，35，5： | 14 |
| 16 | 大厚度湿陷性黄土地层浸水条件下承载桩基对近距隧道的影响研究显示文摘承载桩基对近距隧道具有明显的附加荷载作用,对于水敏性的大厚度湿陷黄土地层其影响更加明显。为系统研究桩基对近距隧道的影响,基于改进的离心浸水试验系统开展考虑不同桩端荷载、不同桩距比和不同地层浸水厚度影响下,承载桩基对近距隧道影响的离心模型试验。试验结果表明:(1)桩基附加荷载致使衬砌结构受力重分布,桩周土体对荷载传递具有削弱作用,桩端荷载越大,削弱作用越明显;土层浸水降低了其承载力,加剧了桩–隧间的荷载传递作用;随桩距比增大,桩基对隧道影响逐渐减小。(2)桩端荷载较小时隧道弯矩变化均匀,随荷载增加隧道向桩基方向发生扭曲,荷载进一步增加,隧道扭曲作用加剧;桩距比较小时,增大桩距比对弯矩变化影响减弱较明显,随桩距比增大,进一步增加桩距比对弯矩影响逐渐减小;土层浸水厚度较小时,受桩周土体的荷载削弱作用,桩基对隧道的影响较小,随浸水深度的增加,桩周土体承载力减弱,桩基对隧道的影响随之增加。(3)桩距比为1时,随桩端荷载的增加隧道最大下沉值达到16.7 mm,水平位移达到3.2 mm,随桩距比增加,隧道下沉和水平位移值均减小;随浸水厚度减小,隧道整体位移也减小,地基浸水导致的隧道位移主要表现为下沉,且浸水深度对隧道位移的影响弱于桩端荷载和桩距比。 | 张玉伟 翁木生 | 2017 | 岩石力学与工程学报2017，36，8： | 13 |
| 17 | 碳化泥质板岩大断面隧道围岩松动圈测试研究显示文摘围岩松动圈范围是隧道、巷道及类似地下工程设计、施工和评价围岩稳定性的重要技术参数之一。针对吉图珲高速铁路小盘岭大断面碳化泥质板岩隧道在掘进过程中发生的地层变形大、频繁更换钢拱架以及隧道局部多次发生垮塌这一严重现象,采取多点位移计监测及超声波检测技术,对小盘岭隧道围岩松动圈范围进行测试。在此基础上,通过改变围岩壁后注浆深度,对比分析控制效果。现场测试表明,小盘岭隧道围岩松动范围大,平均达到约5 m,隧道开挖右侧松动圈范围大于左侧松动圈范围,原支护方案中锚杆长度仅为4.0 m,径向注浆管长度为3 m,初步判断施工步距大以及锚杆长度过短是造成隧道围岩失稳的重要因素。在后续的施工过程中,采取右侧及拱顶锚杆长度为6.5 m,左侧锚杆长度为6 m,围岩径向注浆管长度增加到5 m,经过优化后的锚杆长度参数明显改善了围岩的支护效果,监测表明隧道拱顶沉降及围岩收敛速率明显减小,拱架受力明显降低,降低了隧道施工风险,并为类似工程的设计及施工提供参考。 | 骆建军 陈保忠 宋扬 李祺 | 2017 | 地下空间与工程学报2017，13，4： | 12 |
| 18 | 新建黄土隧道开挖及支护对既有隧道影响的数值模拟分析显示文摘新建隧道临近既有隧道时,隧道施工会引起围岩的应力重分布,从而对既有隧道产生影响。为了研究新建隧道施工对既有隧道的影响,以黄土地区某隧道工程为依托,利用有限元软件,通过数值模拟计算,分析开挖方法及支护措施对既有隧道最终位移场、应力场分布及围岩塑性区演化的影响,得出如下结论:采用台阶法时会对既有隧道产生扰动,引起既有两隧道的最大位移分别为0. 97 mm和2. 56 mm,均出现在拱顶处,总体位移较小;采用3种不同的支护措施时,最大应力均出现在距离最近既有隧道的仰拱处(不超过600kPa);塑性区主要分布在最近既有隧道的仰拱处,但不会引起塑性破坏;3种支护方案对应的整体模型最大总位移分别为80. 3 mm、77. 8 mm和89. 2 mm,管棚超前支护对变形控制效果明显。 | 杨凯 戚铁 | 2019 | 铁道勘察2019，45，2： | 11 |
| 19 | 基于Peck公式铁路隧道下穿既有公路隧道路基沉降规律分析显示文摘交叉隧道的路基沉降值研究,对道路建设有重要意义。为了定量确定铁路隧道下穿既有公路隧道所引起的既有公路隧道路基沉降规律,结合了盘道岭公路隧道和草莓沟隧道的工程实例,以Peck公式为依据,经理论推导,得到了在交叉隧道近接距离影响下的路基沉降值及其相应解析解。并在此基础上对影响路基沉降的因素进行了探讨。结果表明,既有公路隧道路基沉降的大小与沉降槽宽度系数、内摩擦角、高低倾斜率、隧道近接距离等因素相关。通过Peck计算出的结果与实测数据对照,结果相吻合,表明改进后的路基沉降计算公式能较好地反映出交叉隧道的路基沉降规律。 | 贾宝新 孙傲 陈浩 王荷 | 2018 | 公路2018，63，7： | 11 |
| 20 | 不同浸水方式对黄土地铁隧道变形影响研究显示文摘以兰州地铁1号线拱星墩~焦家湾区间暗挖黄土隧道工程为背景,利用MIDAS-GTS软件,采用密模修正法,针对自上而下浸水(地表积水入渗)型、自下而上浸水(地下水位抬升)型2种模型分别建立有限元数值模型,模拟隧道2种浸水方式对隧道变形的影响。研究结果表明:浸水方式的不同并没有改变地面最终沉降量。2种浸水方式地表沉降均发生突变,'自下而上'的浸水方式地表沉降发展速率更快,深层黄土的湿陷更具危险性、更不利于地铁隧道的沉降监测预警及防控。 | 王二磊 梁庆国 王飞 向亮 | 2018 | 铁道科学与工程学报2018，15，1： | 10 |
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