小浪底引黄工程盾构段管片应力及变形计算

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盾构管片内力计算

盾构管片内力计算
D.1隧道截面内力计算的基本原则
D.1.1隧道的结构计算，应根据施工过程中的每个阶段和竣工后的状态下的作用分别进行计算。

D.1.2隧道横截面的设计作用，应以作为设计对象的隧道区间内最不利的条件为基础进行确定。

D.1.3钢筋混凝土管片的非静定力或弹性变形计算，可不计算钢筋影响，将混凝土全截面视为有效截面进行计算。

D.1.4管片截面内力计算可采用惯用计算法、修正惯用计算法、梁弹簧模型法。

D.2隧道截面内力惯用法与修正惯用法计算
D.2.1隧道管片结构受力计算见图D.2.I-1o
图D.2.1-1隧道管片结构受力计算图
D.2.2惯用计算法和修正惯用计算法的隧道管片截面内力计算公式见表D.2.2-1o
表D.2.2-1惯用计算法和修正惯用计算法的隧道管片截面内力计算公式
D.2.3当利用惯用计算法、修正惯用计算法时，混凝土管片主体、管片接头的弯矩设计值应分别按下列公式计算：
叫=(1+C)M.
M,=(∖-ζ)M g
式中：M c —管片主体弯矩设计值(N ∙m);
M 1—管片接头弯矩设计值(N ∙m); M x —惯用计算法弯距计算值(N ∙m);
ζ——弯矩增减系数(0〜1.0),地基反力大的坚硬地基取低值，地基反力小的软弱地基取高
值。

D.2.4管片主体的剪力设计值取主体最大计算剪力值，同时应对斜向受拉钢筋进行应力校核。

D.2.5管片接头的剪力设计值取主体最大计算剪力值，应对每处接头的全部螺栓进行应力校核。

D.2.6当利用惯用计算法、修正惯用计算法时，不能计算环间设计剪力值，但可由垂直水、土压力及自重求解每一环的剪力值。

(D.2.3-1)
(D.2.3-2)。

盾构法隧道施工阶段管片的力学分析

第29卷第3期岩土力学 V ol.29 No.3 2008年3月 Rock and Soil Mechanics Mar. 2008收稿日期：2006-04-30作者简介：宋克志，男，1970年生，博士，副教授，主要从事隧道及地下工程方面的教学与研究工作。

E-mail: ytytskz@文章编号：1000－7598－(2008) 03－0619－06盾构法隧道施工阶段管片的力学分析宋克志1，袁大军2，王梦恕2（1.鲁东大学土木工程学院，烟台 264025；2.北京交通大学隧道及地下工程试验研究中心，北京 100044）摘要：盾构隧道衬砌管片在施工阶段处于复杂的受力状态，易出现局部破损现象。

阐明了盾构施工阶段管片的受力特点，对其常见的局部破损现象及产生原因进行了总结与分析，在此基础上构建了施工阶段的管片力学模型，即一端固定、一端简支的受力构件。

以某盾构工程施工参数为例，运用有限元方法实现该力学模型，按不同工况对其进行了数值模拟，并与现场实测结果进行了对比分析。

研究表明：盾构施工阶段，衬砌管片会在第5～7环之间产生局部破损，与现场出现的管片破损部位十分接近；千斤顶推力的大小、倾角及偏差是导致施工阶段管片局部破损的主要原因，并给出了盾构施工阶段减轻管片破损的一些建议。

关键词：盾构隧道；管片破损；施工阶段；力学模型；千斤顶推力；有限元中图分类号：U 455.43 文献标识码：ASegmental mechanical analysis of shield tunnel during construction stageSONG Ke-zhi 1, YUAN Da-jun 2, WANG Meng-shu 2(1. College of Civil Engineering, Ludong University, Yantai 264025, China;2. Research Center of Tunneling and Underground Works, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)Abstract: During shield construction there are many segmental partial ruptures caused by construction factors which is already confirmed by engineering practices. The segmental mechanical characteristics during construction stage are presented firstly; and then common local ruptures of segment concrete are summarized; and leading causes are analyzed. And based on which mechanical model for construction stage is developed. The model can be described as a fixed-simple component which one end is anchored by clotted grout and the other end is supported by shield sealing brushes. In order to study the segment mechanical properties, a shield tunnel as an example is analyzed; and several cases are simulated by FEM; then comparison between FEM results and field measurement values is made. Study has manifested that most segmental ruptures are located at the fifth ring to the seventh ring which is approximately same to in-situ rupture position of segment. In addition, thrust force and its obliquity and partial difference are the main causes leading to segmental rupture. Finally, some items are suggested to lighten local ruptures of segment during shield construction stage.Key words: shield tunnel; segment damage; construction stage; mechanical model; cylinder thrust force; finite elements1 引言近年来，随着隧道及地下工程建设规模的不断扩大，盾构法应用日益广泛。

盾构隧道管片受力与变形研究

收稿日期：２００８－０６－２４作者简介：李鹏程（１９６６－），男，安徽桐城人，毕业于西南交通大学，高级工程师。

０引言装配式衬砌拼装方式主要分为通缝和错缝两种，在地层条件较好的欧洲国家，较多认为通缝拼装的衬砌结构符合“柔性衬砌”的设计理念，能够充分调动周围土体的自承能力，在设计上更加经济合理。

而在软弱地基较多的日本，自１９７８年村上博智、小泉淳指出错缝拼装的衬砌结构具有纵向加强效应后，就基本不再采用通缝拼装。

我国使用盾构隧道技术已有５０余年的历史，但尚未形成统一的设计施工标准，通、错缝拼装方式均有应用。

建立适合于通、错缝隧道的隧道衬砌计算模型，从力学的角度对比通、错缝拼装受力及变形对于盾构隧道的设计施工具有现实意义。

本文以上海地铁Ｍ９线设计为研究实例，采用梁－弹簧模型对通用管片结构进行有限元计算分析，主要研究通用管片结构在不同拼装方式条件下的力学行为，并得出设计和施工中的控制拼装方式。

１模型建立１．１装配式衬砌的结构特征盾构隧道装配式衬砌结构是由若干弧形管片拼装成环，每环之间逐一连接而成的。

管片与管片之间、环与环之间通过螺栓或其它方式连接。

所谓通缝拼装，是指所有衬砌的纵缝成一直线，相邻环间的环缝成一闭合圆的管片拼装方式。

衬砌的环缝或纵缝相互错开的情况称为错缝拼装，由于技术条件限制，目前国内采用环向错缝拼装的隧道极少，本文所提到的错缝拼装均指纵向错缝拼装。

通缝拼装的衬砌各环接头位置相同，受荷相同情况下结构变形一致，相邻环间无剪力及弯矩的传递。

而错缝拼装的衬砌接头位置交错，致使相邻环间变形迥异，剪力通过环面间摩擦、纵向螺栓的连接作用、凹凸榫的咬和等途径传递，弯矩在接头处向相邻环传递。

由于上述结构特征的存在，在建立衬砌结构计算模型时应考虑管片与接头刚度的差异以及错缝拼装时相邻环间剪力的传递。

１．２计算模型如图１定义Ａ－Ｂ－Ａ型错缝拼装衬砌相邻的两环为一个拼装循环。

在不计隧道纵向变形的情况下，通缝拼装衬砌的每一环及错缝拼装的每一个拼装循环的横向受力分析均可视为平面应变问题。

山西省小浪底引黄工程盾构隧道防水技术探讨

山西省小浪底引黄工程盾构隧道防水技术探讨1. 引言1.1 引言山西省小浪底引黄工程盾构隧道是一项重要的水利工程，为了保证隧道的施工质量和安全，防水技术显得尤为重要。

盾构隧道施工工艺、防水技术、材料选用、施工质量控制和施工技术创新等方面都是关乎工程质量的重要环节。

本文将就山西省小浪底引黄工程盾构隧道防水技术进行探讨，希望能够为相关工程的施工提供参考和借鉴。

随着科技的发展和工程技术的不断进步，盾构隧道的施工工艺和防水技术也得到了相应的提升。

在山西省小浪底引黄工程中，盾构隧道的施工工艺经过多次改进和优化，已经达到了较高的水平。

防水技术也得到了重视，各种先进的防水材料被广泛采用，以保证隧道的安全使用。

在本文的后续内容中，将对盾构隧道施工工艺、防水技术、材料选用、施工质量控制和施工技术创新等方面进行深入探讨，以期能够总结出一套适合山西省小浪底引黄工程的最佳实践方法。

希望通过本文的研究，能够为类似工程提供一定的参考和借鉴。

2. 正文2.1 盾构隧道施工工艺盾构隧道施工工艺是指在盾构机施工过程中实施的各种技术、方法和步骤。

盾构隧道施工工艺的主要内容包括以下几个方面：首先是盾构机的选择和布置。

根据工程的具体情况和要求，选择适合的盾构机型号，并合理布置施工场地，确保施工顺利进行。

其次是岩土力学参数的获取和分析。

在施工前，需要对隧道施工区域的岩土力学特性进行详细的调查和分析，以确定施工的难度和风险，为施工工艺的制定提供依据。

接着是隧道掘进和支护工艺。

通过盾构机的掘进和相应的支护措施，确保隧道施工安全、稳定。

在掘进过程中，需要根据地质条件及时调整工艺，并加强监测和控制，保证隧道施工的质量。

最后是施工过程的管理和协调。

在盾构隧道施工过程中，需要严格遵守相关规范和标准，加强施工现场的管理与协调，确保施工过程的顺利进行，并及时解决遇到的问题，保证工程的顺利完成。

2.2 盾构隧道防水技术盾构隧道防水技术在山西省小浪底引黄工程中起着至关重要的作用。

山西省小浪底引黄工程盾构隧道防水技术探讨

山西省小浪底引黄工程盾构隧道防水技术探讨随着城市化的快速发展，城市的地下交通和供水设施日益增加，盾构隧道作为地下交通工程的重要组成部分，扮演着重要的角色。

山西省小浪底引黄工程盾构隧道作为引黄水资源的重要通道，其防水技术显得尤为重要。

本文将对小浪底引黄工程盾构隧道的防水技术进行探讨，分析其在山西省的重要性和应用前景。

一、小浪底引黄工程盾构隧道的重要性小浪底引黄工程是中国西部地区重要的水利工程之一，工程的主要任务是将黄河水引至山西省代县、太原市、晋中市等地，解决山西省北部地区的水资源问题。

而盾构隧道是该工程中不可或缺的一部分，它承载着引黄水资源的重任，因此其防水技术显得尤为重要。

在盾构隧道工程中，隧道的防水工程是至关重要的。

因为山西省多年来一直属于半干旱区，水资源匮乏，一旦出现隧道渗水或渗漏现象，不仅会导致工程进度延误，还会给周边的生态环境和居民生活造成严重影响，因此隧道的防水技术显得尤为重要。

在目前的盾构隧道技术中，防水技术主要有三种：室内防水、室外防水和外加特殊材料。

在小浪底引黄工程盾构隧道中，采用的是室内防水和外加特殊材料两种技术。

室内防水是指在隧道内部对隧道进行防水处理，常用的方法有喷浆、灌浆、堵漏等。

而外加特殊材料是指在隧道外部施加特殊的防水材料，如防水膜、防水涂料等。

在小浪底引黄工程盾构隧道中，这两种技术结合使用，以确保隧道的防水效果。

目前在盾构隧道防水技术中还存在一些问题，如隧道衬砌接缝处的渗水、地下水位升高引起的渗漏等，这些问题影响着隧道的正常使用和维护，因此对其防水技术进行进一步的探讨和改进显得尤为迫切。

随着科技的不断进步和工程技术的不断成熟，盾构隧道防水技术的应用前景将会更加广阔。

在小浪底引黄工程盾构隧道中，可以更加深入地研究和应用新型的防水技术，如微喷混凝土、过滤墙等，以提高隧道的防水效果。

与此随着人们对环境保护的重视，可以研究开发更加环保、高效的防水材料，以减少对环境的影响，为工程建设提供更多的可持续性发展方向。

小浪底引黄工程引水干线土洞段盾构法施工方案研究

第17卷第2期中国水运 Vol.17 No.2 2017年 2月 China Water Transport February 2017收稿日期：2016-12-20作者简介：王彩霞（1974-），女，山西省水利水电勘测设计研究院高级工程师，毕业于武汉水利电力大学技术经济专业。

小浪底引黄工程引水干线土洞段盾构法施工方案研究王彩霞（山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原 030024）摘要：随着科学技术的不断发展，盾构法在软岩和土质地基的全断面地下施工中越来越常见，其具有风险小，自动化程度高，地下水影响小，施工速度快，施工安全，便于管理等优点[1]。

文章通过地质、施工、投资等方面对土洞段盾构施工方法进行了深入的研究，为同类工程盾构施工提供参考依据。

关键词：小浪底引黄工程；土洞段；盾构法；施工方案中图分类号：TV554 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2017）02-0112-03一、工程简介山西省小浪底引黄工程处于山西省运城市境内，是自小浪底水利枢纽工程库区向山西省涑水河流域供水的大型引水工程，工程南依黄河与河南隔河相望，北及涑水河与临汾市接壤，东与晋城市相连，涵盖了运城市中东部的大部分地区。

工程主要任务是解决运城市的盐湖区、垣曲县、闻喜县、夏县、绛县等地区的农田灌溉、工业及城镇生产生活等用水问题。

工程引水干线起点位于垣曲县境内小浪底水库库区，终点为闻喜县境内的吕庄水库，总长度59.6km。

其中包括压力洞1座，长5.77km，无压洞1座，长52.77km，箱涵1座，长40m。

进水塔1座，泵站1座，调蓄水库2座，末端出水池1座。

本文主要介绍了位于引水干线桩号47+350~52+966间，全长5,616m 土洞段的施工方案。

根据目前施工条件，结合地形、地质条件及投资情况，本段建议采用一台泥水平衡盾构机自输水线路52+966向上游掘进的施工方案[2]。

二、工程地质本段线路位于中条山北麓运城盆地东缘的山前倾斜平原区（洪积扇），沿线地面高程530~600m，地形总体向出口方向（大桩号方向）逐渐降低。

盾构机的关键参数计算方法8

盾构机的关键参数计算方法1.1.1.1盾构机总推力计算根据隧道工程条件，盾构主要参数计算按盾构在最大土压和水压位置进行计算。

根据招标文件和地质堪察报告按盾顶埋深22m，地下水位埋深按2m，盾构穿越地层按粉质粘土地层进行核定。

1、计算参数管片内径：Φ5500mm管片外径：Φ6200mm管片厚度：350mm管片宽度：1500mm覆土厚度：20m水头压力：200kPa土容重：粘土γ＝19.1kN/m3,粉土γ＝19.9kN/m3土的侧压力系数：0.5盾构机重量：331.7t盾构机盾壳长度：9.55m管片外径：Φg=6200mm盾构尾部的外径为：Φ6390mm盾体直径为：D 0＝6410mm钢与土的摩擦系数μ1＝0.3车轮与钢轨之间的摩擦系数μ2＝0.2每一先行刀的容许负荷pr＝150kN后配套系统G1＝160t最大推力F：42,000kN额定扭矩：5316 kNm脱困扭矩：6934 kNm2、盾构荷载计算松动圈土压，见图2.1.6-1。

按覆土厚度H0=22m计算,H1=1m,H2=12m.H3=9m①Pe1=（γ-10）H2+（γ-10）H3 +γ*H1=219.3kPa ②Pe2=Pe1-64.5=153.8kPa③④ ⑤⑥ ⑦ ⑧ ⑨图2.1.6-1 荷载计算简图3、盾构机总推力计算盾构的总推进力必须大于各种推进阻力的总和，否则盾构无法向前推进。

包括盾构外围与土的摩擦力、盾构推进阻力（正面阻力）、由先行刀挤压阻力、管片与盾尾的密封阻力、后方台车的牵引阻力。

1.1.1.2盾壳与土体的摩擦力(1)、盾构外围与土的摩擦力)4()(221101011w q p q p LD w Lp D F e e e e w ++++=+=πμπμkN 6.11047）331742.1481048.1533.21955.9*41.6*14.3(3.0＝=++++kPa p q e e 1045.0*208*11===λkPa Pe q e 2.1485.0*2195.0*45.6*12*)145.6*)10((2=+=+-=λγkPaL D G p g 02.62)0.8*45.6/(10*320*/0===11e e q qf =22e e q qf =kpa qf w 2101=kpa qf w 2752=(2)、盾构推进阻力（正面阻力）kNqf qf qf qf D F w e w e 1383922752108.1533.219*40881.41*14.32*42211202=+++=+++π＝(3)、由先行刀挤压产生的阻力kN n p F r 2700150*18*3=== (4)、管片与盾尾的密封阻力kN W M F S C 8.1418.92.51.55.5)5.5-6.22.6(41416.323.04=⨯⨯⨯⨯⨯⨯÷⨯⨯=⨯=MC -管件与钢板刷之间的摩擦阻力，取0.3 WS-压在盾尾内部2环管片的自重 (5)、后方台车的牵引阻力kN G F 3201600*2.0*＝125==μ 所需最大推力kN F F F F F F 4.280483208.1412700138396.1104754321max =++++=++++=安全系数5.14.28048/42000/＝max ==F F α 根据分项计算推力的安全系数达到1.5，可以满足掘进的需要。

盾构主要参数的计算和确定

1、盾构外径：盾构外径D=管片外径DS+2(盾尾间隙δ+盾尾壳体厚度t)盾尾间隙δ--为保证管片安装和修复蛇行,以及其他因素的最小富余量，一般取25—40mm;结合五标地质取多少?2、刀盘开挖直径：软土地层，一般大于前盾0—10mm,砂卵石地层或硬岩地层，一般大于前顿外径30mm,五标刀盘开挖直径如何确定的?3、盾壳xx盾壳xxL=盾构灵敏度ξx盾构外径D小型盾构D≤3.5M，ξ=1.2—1.5；中型3.5M＜D≤9M，ξ=0.8—1.2；大型盾构D＞9M；ξ=0.7—0.8；4、盾构重量泥水盾构重量=（45---65）D2，由于本线路存在线下溶土洞的可能，再掘进中能否通过此核算，盾构主机是否沉陷？5、盾构推力盾构总推力Fe=安全储备系数AX盾构推进总阻力Fd安全储备系数A---一般取1.5---2.0。

盾构推进总阻力Fd=盾壳与周边地层间阻力F1+刀盘面板推进阻力F2+管片与盾尾间摩擦力F3+切口环贯入地层阻力F4+转向阻力F5+牵引后配套拖车阻力F6盾壳与周边地层间阻力F1计算中，静止土压力系数或土的粘聚力取盾体范围内的何点的？刀盘面板推进阻力F2，对于泥水盾构或土压盾构土仓压力如何确定的？管片与盾尾间摩擦力F3中，盾尾刷与管片的摩擦系数取偏大好吗？盾尾刷内的油脂压力如何定？计算中土压力计算是按郎肯土压公式或库仑土压计算？6、刀盘扭矩刀盘设计扭矩T=刀盘切削扭矩T1+刀盘自重形成的轴承旋转反力矩T2+刀盘轴向推力形成的旋转反力矩T3+主轴承xx装置摩擦力矩T4+刀盘前面摩擦扭矩T5+刀盘圆周摩擦反力矩T6+刀盘背面摩擦力矩T7+刀盘开口槽的剪切力矩T8刀盘切削扭矩T1中的切削土的抗压强度qu如何确定？刀盘轴向推力形成的旋转反力矩T3，计算中土压力计算是按郎肯土压公式或库仑土压计算？刀盘圆周摩擦反力矩T6计算中，土压力计算是按郎肯土压公式或库仑土压计算？刀盘背面摩擦力矩T7中土xx压力PW如何确定？7、主驱动功率主驱动工率储备系数一般为1.2---1.5，主驱动系统的效率η如何确定？8、推进系统功率推进系统功率Wf=功率储备系数AWX最大推力FX最大推进速度VX推进系统功率ηW功率储备系数AW一般取1.2---1.5,最大推力F、最大推进速度V如何定？推进系统功率ηW=推进泵的机械效率X推进泵的容积率X连轴器的效率9、同步注浆能力每环管片理论注浆量Q=0.25X(刀盘开挖直径D2—管片外径DS2)X管片长度L 推进一环的最短时间t=管片长度L/最大推进速度v 理论注浆能力q=每环管片理论注浆量Q/推进一环的最短时间t 额定注浆能力qp=地层的注浆系数λX理论注浆能力q/注浆泵效率η地层的注浆系数λ因地层而变一般取1.5---1.8。

山西省小浪底引黄工程盾构隧道防水技术探讨

山西省小浪底引黄工程盾构隧道防水技术探讨1. 引言1.1 引言小浪底引黄工程是山西省的重大工程项目，其中盾构隧道的防水技术至关重要。

隧道防水技术是指在盾构施工过程中，采取一系列措施来确保隧道内部不受水的侵蚀和渗透。

隧道的防水工程不仅涉及到施工过程中的技术问题，还涉及到材料的选择、施工工艺的设计等方面。

本文将从盾构隧道防水技术的综述和应用出发，结合小浪底引黄工程的具体情况，探讨盾构隧道防水技术的实际应用和挑战。

我们将重点讨论防水材料的选择和防水施工工艺的设计，探讨如何在保证工程质量的前提下，最大程度地降低施工风险。

通过对小浪底引黄工程盾构隧道防水技术的探讨，我们希望能够为未来类似工程项目的防水工程提供一些经验和参考。

隧道工程的防水技术对工程质量和安全具有至关重要的意义，我们希望能够通过本文的研究，为相关领域的技术创新和进步贡献一份力量。

2. 正文2.1 盾构隧道防水技术综述盾构隧道是一种现代化的地下工程建设方式，其在建设过程中需要考虑到防水技术以确保隧道的安全和持久性。

盾构隧道防水技术主要包括隧道结构设计、防水材料选择、施工工艺等方面。

在盾构隧道防水技术综述中，需要考虑到以下几个方面：首先是隧道工程的地质条件，地质条件直接影响着隧道的抗水性能，因此需要根据地质条件选择合适的防水材料和防水工艺。

其次是盾构隧道的结构设计，包括隧道的截面形状、材料选择、支护结构等方面，这些都会影响隧道的防水效果。

盾构隧道的施工工艺也是非常重要的，包括施工过程中的防水处理、连接口的处理等，这些都需要符合专业标准来确保隧道的防水效果。

在盾构隧道防水技术综述中，需要综合考虑地质条件、结构设计、施工工艺等多个方面来确保隧道的防水效果。

只有在这些方面都做到位的情况下，才能保证隧道的安全和持久性。

【总字数：232】2.2 盾构隧道防水技术应用盾构隧道防水技术是现代隧道建设中非常重要的一部分，其应用范围广泛，涉及到隧道工程的施工、运营和维护等多个方面。

盾构管片计算书郭志奇给

3号线出、入段线区间盾构管片结构计算书计算：复核：审核：中铁隧道勘测设计院有限公司2012年11月成都目录1、计算原则 (1)2、计算标准 (1)3、计算断面 (1)4、计算基本假定及模型 (2)5、模型计算分析 (3)6、作用效应组合 (4)7、计算结果及分析 (6)8、附图 (8)成都地铁3号线一期盾构区间标准断面结构计算书1、计算原则1.1 区间隧道结构采用以概率理论为基础的极限状态设计法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用以分项系数的设计表达进行设计。

1.2 结构构件根据承载力极限状态及正常使用极限状态的要求，分别进行下列计算和验算。

（1）承载力：所有结构构件均应进行承载力（包括压曲失稳）计算。

（2）变形：对使用上需控制变形值的结构构件，应进行变形验算。

（3）抗裂及裂缝宽度：对使用上要求不出现裂缝的构件，需进行混凝土拉应力验算；对使用上允许出现裂缝的构件，需按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合的影响求出最大裂缝宽度进行裂缝宽度验算。

1.3 结构计算简图的确定，需符合结构的实际工作条件，并反映结构与周围地层的相互作用。

2、计算标准2.1 对于盾构法施工隧道，按荷载的短期效应组合，并考虑长期效应组合的影响所求得的钢筋混凝土裂缝允许宽度不大于0.2mm。

2.2 区间结构安全等级为一级，结构重要性系数取1.1，偶然组合时取1.0。

2.3 区间结构按7 地震烈度设防；按6级人防设防。

2.4 作用效应计算模式不定性分项系数取为1.0，结构几何尺寸分项系数取为1.0，作用效应系数均取为1.0。

3、计算断面依据《北郊车辆段出、入段线区间详勘报告》的工程地质勘察报告，地层主要计算参数见表1，隧道衬砌结构参数见表1：各土层物理、力学参数建议值表表3-1层序地层名称重度γ干重度快剪饱和快剪三轴压缩(uu)三轴压缩静止侧压泊松基床系数(MPa/m)承载力特表3-23.2 工程材料（1）混凝土：衬砌环预制钢筋混凝土管片混凝土强度等级为C50，抗渗等级≥S10（2）钢筋： HPB235、HRB335钢筋。

山西省小浪底引黄工程引水干线设计方案优化综述

山西省小浪底引黄工程引水干线设计方案优化综述
贾宝萍
【期刊名称】《山西水利科技》
【年(卷),期】2017(000)003
【摘要】山西省小浪底引黄工程是山西省大水网四大骨干工程之一,文中针对该工程引水干线的取水口、输水线路、地下泵站站址及机组选型、板涧河调蓄水库坝型进一步比选、优化和调整,保证了工程设计质量.
【总页数】3页(P2-4)
【作者】贾宝萍
【作者单位】山西省水利水电勘测设计研究院山西太原030024
【正文语种】中文
【中图分类】TV222
【相关文献】
1.小浪底引黄工程引水干线土洞段安全监测设计 [J], 李辉
2.小浪底引黄工程引水干线隧洞塌方处理方案 [J], 赵文静
3.小浪底引黄工程引水干线土洞段安全监测设计 [J], 李辉
4.小浪底引黄工程引水干线土洞段盾构法施工方案研究 [J], 王彩霞
5.小浪底引黄工程引水干线隧洞突涌水封堵方案 [J], 赵文静
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盾构隧道下穿黄河施工对已建桥梁基础的影响模拟

盾构隧道下穿黄河施工对已建桥梁基础的影响模拟贾少春【摘要】为研究兰州轨道交通1号线迎门滩—马滩区间盾构隧道近距离穿越银滩黄河大桥对桥梁桩基的影响,采用有限元计算方法对盾构下穿黄河施工进行动态模拟,并从地表沉降、桥梁桩基位移、内力变化等方面对其影响进行分析.经模拟结果与现场实际情况对比,两者吻合度较高.模拟方法可定量预测盾构掘进施工对已建桥梁基础的影响.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2019(022)006【总页数】4页(P76-79)【关键词】盾构隧道;桥梁桩基;沉降;有限元计算【作者】贾少春【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司,710043,西安;陕西省铁道及地下交通工程重点实验室,710043,西安【正文语种】中文【中图分类】TU433由于地铁隧道常穿行于城市的繁华地带，施工时会不可避免地对地表及隧道周边的建（构）筑物基础产生影响［1］。

尤其是在近距离下穿埋深较深的桥梁桩基时，盾构开挖掘进会引起深层土体发生较大位移［2］，影响桩基的承载能力。

当位移值较大时，可能导致桥桩发生附加变形和差异沉降，进而导致桥梁上部结构开裂、倾斜，严重影响桥梁安全和正常使用［3-6］。

因此，如何评估盾构隧道施工对城市已有建（构）筑物的影响，尤其是盾构在掘进过程中对建（构）筑物基础的影响，是指导盾构隧道施工的关键［7］。

盾构隧道施工中。

通常将盾构掘进引起的地表沉降值及建构筑物的变形值作为调整盾构掘进参数、保障工程顺利进行的重要依据［8］。

本文通过对兰州轨道交通1号线迎门滩—马滩区间下穿黄河段盾构隧道施工进行数值模拟，分析了盾构隧道开挖对既有银滩黄河大桥基础和周边地表沉降的影响，以期为今后类似工程的安全施工提供参考和借鉴。

1 工程概况1.1 工程简介兰州轨道交通1号线迎门滩—马滩区间是国内首次下穿黄河的地铁隧道施工。

区间左右线均采用泥水加压平衡式盾构施工，区间隧道设计外径6.2 m，内径5.5 m，管片宽1.5 m，下穿黄河段长度约404 m。

小直径盾构施工中管片纵向应力监测研究

小直径盾构施工中管片纵向应力监测研究孙肖辉;马孝春;黄峰;金奕;马军英;任红涛【期刊名称】《隧道建设》【年(卷),期】2017(037)011【摘要】为了探索小直径盾构法隧道在施工过程中管片纵向应力的变化规律,对北京槐房再生水厂污水隧道管片纵向应力进行了现场监测:将第976环、第1 054环管片分别设为第1和第2监测断面,2监测断面各预埋5个纵向应力计,各监测断面从本监测断面管片安装后即开始监测,当盾构掘进至第1 129环时停止监测.研究表明:1)在管片离开盾尾50环后,其纵向应力波动值小于管片拼装期间应力值的5％.2)在盾构掘进期间,管片距离盾构越远,其纵向压应力值越小.3)在管片拼装期间,管片距离盾构越远,其纵向压应力经历了先增大后减小的过程.4)管片距离盾构108环后,该管片纵向压应力趋近于0.2～0.3 MPa.5)随着盾构推进,管片纵向应力经历了4个阶段的变化过程,即周期性剧烈波动阶段一动态稳定阶段一逐渐衰减阶段一趋于稳定阶段.【总页数】6页(P1436-1441)【作者】孙肖辉;马孝春;黄峰;金奕;马军英;任红涛【作者单位】中国地质大学(北京)工程技术学院,北京100083;中国地质大学(北京)工程技术学院,北京100083;中国地质大学(北京)工程技术学院,北京100083;北京城建集团有限责任公司,北京100088;北京城建集团有限责任公司,北京100088;中地华北(北京)工程技术研究院有限公司,北京100198【正文语种】中文【中图分类】U45【相关文献】1.小直径盾构施工中对小转弯半径隧道管片拼装质量的管控 [J], 张世辉;刘磊;段劲松;马军英2.砂卵石地层小直径盾构掘进管片纵向受力研究与应用 [J], 林永江;马军英;杨金钟;刘磊3.小直径盾构施工中管片纵向应力监测研究 [J], 孙肖辉;马孝春;黄峰;金奕;马军英;任红涛;;;;;;4.盾构隧道联络通道施工中管片纵向应力变化 [J], 贺美德;乐贵平;刘军5.盾构隧道管片纵向螺栓断裂原因分析及管片加固处理技术 [J], 王江波;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

小浪底引黄工程施工排水方案(word版)

目录1. 工程概况 (1)1.1概述 (1)1.2水文地质条件 (2)1.3最大涌水量 (3)2. 施工布置 (4)2.1排水总说明 (4)2.2排水区域划分 (5)2.2 1#引水隧洞排水布置 (6)2.4施工支洞及交通洞排水布置 (7)2.4施工风、水、电 (8)3. 施工计算 (9)3.1管路水头损失计算 (9)3.2排水沟排水量计算 (10)4.施工方法 (13)4.1抽排水总体方案 (13)4.1.1 排水说明 (13)4.1.2 反坡排水施工方法 (14)4.1.3 顺坡排水施工方法 (16)4.2各排水区施工方法 (17)4.2.1 取水口排水区排水方案 (17)4.2.2 0#施工支洞排水区施工方法 (18)4.2.3 1#施工支洞排水区施工方法 (21)4.2.4 2#施工支洞排水区施工方法 (23)4.2.5 交通洞排水区施工方法 (25)4.2.6 2#无压隧洞排水区施工方法 (26)4.3 地下水处理方案 (27)4.3.1 地下水处理 (27)4.4 施工区排水方案 (29)5.资源配置 (29)5.1机械设备配置 (29)5.2人员配置 (30)6.质量保证措施 (30)7.安全保证措施 (31)8.附图 (32)1.工程概况1.1概述小浪底引黄工程引水干线施工I标主要建筑物包括:取水口、1#引水隧洞、地下泵站1#交通洞、地下泵站2#交通洞、2#引水隧洞(长1.67km)、1#引水隧洞施工支洞、弃渣场及施工围堰等。

取水口位于板涧河入黄河河口上游600m左岸,取水建筑物包括引渠段和进水塔段组成。

取水口后接1#有压引水隧洞长5917m,设计纵坡3.5327%。

,断面为圆形,洞径～=4.5m,采用C25钢筋混凝土衬砌。

本标段范围:桩号S0+000〜S5+800段。

地下泵站1#交通洞净断面尺寸7m×8m(宽×高),总长1105.189m期中明洞段长89.68m,最大坡纵9.0%。

小浪底水利枢纽地下厂房岩体流变与稳定性FLAC3D数值分析

(2)
(3)
&s = Dσ n e −Q / RT ε (4) &ss 均为材料常数；R 为普适式中：D，n，A，B， ε − 为一种应力气体常数；Q 为激活能；T 为温度；σ 度量(Von Mises 不变量)，其表达式为
d d σ ij 3σ ij 2
σ =
T14
(5)
3
T13−2
数值计算的方法、过程及有关参数
1
概
述
2
岩体流变本构关系
采用 FLAC3D 粘塑性模型[12]，它是一种基于经
工程岩体流变多发生于软岩，但坚硬岩体也有发生。研究工程岩体的流变行为及长期稳定性具有重要意义，特别对于大型重要工程是不可缺少的
[1，2]
验的岩体蠕变粘弹性模型(WIPP 模型)和 Drucker-
Prager 弹塑性模型的组合。总应变率由偏斜部分和
T13−1
3.1 有限元/有限差分数值计算网格主厂房顶拱以上岩体覆盖层厚度取平均值 85 m。
图1 地下洞室横剖面
介质的计算范围是 357.10 m×246.44 m×451.50 m，共有 44 600 个单元，48 705 个节点。洞室群部分的网
Fig.1
Cross-section of underground caverns
Abstract： The underground workshop of Xiaolangdi Hydrojunction is a large-scale underground opening complex consisting of the diversion tunnel，the main power house，the bus bar chamber，the main transformer chamber， the tailgate chamber，the draft tube and the tailrace tunnel. The three-dimensional continua fast Lagrangian analysis software FLAC3D is employed in the analysis. The viscoplastic model in FLAC3D for the rheological constitutive relation of surrounding rock masses is adopted. The three-dimensional meshes for numerical calculation have a range of 357.10 m×246.44 m×451.50 m，and have 44 600 elements and 48 705 nodes. The draft tube and tailrace tunnel’s concrete lining is simulated using the shell elements. The supporting structures of the main power house，such as prestressed cables，tension bolts and shotcrete lining，are simulated through improving rock mechanical parameters within the anchored scope. The whole excavation process is divided into seven excavation-supporting steps in the light of the practical excavation process. The time to exert excavation load for each step is set at the middle point of the corresponding step. For the application of the initial geostress， deadweight stress is selected as vertical component；and a lateral pressure coefficient of 1.0 is chosen for horizontal stress based on measured and theoretical analysis results. Mechanical parameters of rock masses are

盾构管片计算书郭志奇给

1.2 结构构件根据承载力极限状态及正常使用极限状态的要求，分别进行下列计算和验算。

（1）承载力：所有结构构件均应进行承载力（包括压曲失稳）计算。

（2）变形：对使用上需控制变形值的结构构件，应进行变形验算。

1.3 结构计算简图的确定，需符合结构的实际工作条件，并反映结构与周围地层的相互作用。

2、计算标准2.1 对于盾构法施工隧道，按荷载的短期效应组合，并考虑长期效应组合的影响所求得的钢筋混凝土裂缝允许宽度不大于0.2mm。

2.2 区间结构安全等级为一级，结构重要性系数取1.1，偶然组合时取1.0。

2.3 区间结构按7 地震烈度设防；按6级人防设防。

2.4 作用效应计算模式不定性分项系数取为1.0，结构几何尺寸分项系数取为1.0，作用效应系数均取为1.0。

盾构推进计算

5.1 盾构推进力⑴、盾构推力盾构机推进必须确保盾构足够的推力来维持和平衡土压平衡压力T1、开挖阻力H、盾壳与围岩摩擦阻力飞、后配配套牵引力等等。

通常，上述值比盾构推力要低，盾构推进油缸的配置受管片形式的影响，盾构机一般必须保证盾构圆周压力均等（有时盾构底部压力稍高），避免盾构油缸尾部衬垫作用在管片接缝处，为保证这些，一般盾构机都安装了超出正常配置的额外推进油缸，然后降低盾构系统工作压力，该压力在正常推进时采用，只有在艰难地层时才采用额外推力。

①计算原理盾构千斤顶应有足够的推力克服盾构推进时所遇到的阻力，这些阻力主要有：a、盾构四周与地层间的摩擦阻力或粘结力F i ；b、盾构刀具切入土层产生在切削刀盘上的推进阻力F2；c、开挖面正面作用在切削刀盘上的推进阻力F3d、盾尾处盾尾板与衬砌间的摩擦阻力F4；e、盾构后面台车的牵引力F5；以上各种推进阻力的总和用下式表示，在使用时，须考虑各种盾构机械的具体情况，并留出一定的富裕量，即为盾构千斤顶的总推力。

地层所需推力F b=F 水土压力+F 摩擦力1+F 摩擦力 2 +F 牵引力+F 切入力其中：F 水土压力—刀盘表面水土压力F 摩擦力1—盾构克服上部土体摩擦力所需推力F 摩擦力2—盾构克服与围岩间摩擦力所需推力F 切入力—开挖所需推力（刀具）切入力F 牵引力—后配套牵引推力R—盾构半径（mD—隧道深度（mL—盾构长度（mF r—盾构与土层间摩擦系数（0.25）W—土体比重（20kN/m3）W t —盾构重量( t )W—后配套重量(t)F rb—后配套与管片间摩擦系数A—单把刀具表面积C o —土体粘滞系数S r —土体内摩擦角1 )、作用在盾构上的平均土压力地层所需推力F b=E F=F 水土压力+F 摩擦力1+F 摩擦力2+F 牵引力+F 切入力=941t+706t+100t+161.3=1908.3tF 水土压=(R2xn) x最大土压平衡压力23= (3.17 xn)x 3kN/m=9233 kN=941tF 水土压=D x Wx L x (2 xnx R+ 4) x F r3= 20x20 kN/m x 7.5 x (2 xnx 3.7m-4) x 0.25=6933 kN=706tF 摩擦力2=W t x F r=220t x 0.25=80tF 牵引力=W b x F rb=100 x 0.2=20t2F 切入力二刀具数量x A x (D x W x tan (450+S/2)+2 xG xtan(450+S r/2))2=73 x 0.0094 m2x (30 x 20 kN/m3 x tan (62.50)+23x 30 kN/m3x tan(62.50)) =1596.81 kN=161.3t=941t+706t+80t+20t+161.3t=1908.3t 实际配备装机推力系统最大压力350bar 时：3892t 设计准则：最大突破压力大于2.0 X所需推力最大操作推力大于1.5 X所需推力⑵、刀盘扭矩切削刀盘装备扭矩要考虑围岩条件、盾构要型式、盾构机构造和盾构机直径等因素来确定，总扭矩N b=N1+N2+N3+N4式中：N—开挖阻力矩；N 2—切削刀盘正面，外围面及后面围岩间的摩擦阻力矩；N 3—机械及驱动阻力矩；N 4—开挖土砂搅拌混合阻力矩；根据实例可知刀盘装备转矩与盾构机直径大小有很大关系，一般可按下式计算：N b=D3X2.0式中：D——盾构直径（m土压平衡连续开挖所需最大扭矩：N b=D3X 2.0=6.34 3X2.0=509.9tm（约5500kN-m）实际配备装机扭矩：N=593.1tm 一般在盾构推进中，盾构机的设计推进都比实际推进要大得多，盾构的实际推进与地表土质、地面载荷、周围环境而密切的关系，当地面周围的环境比较空旷，对地面的沉降要求不高（不在+10〜-30 ）时，在盾构机械性能（最大推进力和最大扭矩范围内）允许的前提下，可适当的提高盾构的推进力，加大施工进度。