盾構隧道的案例
地鐵礦山法近接對高鐵盾構隧道豎向變形影響研究
1 計算任務描述
1.1 工程背景
北京地鐵 12 號線下穿清華園盾構隧道段采用礦山法施工。地鐵結構拱頂距盾構管片最近約 1.6m，既有盾構隧道尚在沉降期范圍內，地鐵穿 越施工風險極大。大鐘寺站站—薊門橋站區間與清華園盾構隧 道夾角 84°，線路為東西走向，區間埋深 25.4～ 32.6m。考慮地鐵結構與盾構隧道距離較近，在 既有盾構隧道前、后 10m 范圍內施做管棚加固， 新建區間結構拱頂 90°范圍采用φ180mm大管棚（厚度?t=12mm），管棚外插角α=1～3°，環向 間距 300mm，管棚總長 L=32.5m。采用雙液漿對隧道輪廓線外 2.5m 范圍內全斷面進行深孔注 漿加固，加固范圍為京張高鐵隧道前后 17m。
圖1 北京地鐵12號線與京張高鐵清華園盾構隧道關系
1.2 地質概況
穿越段地層從上到下依次為①1 雜填土、④1 黏土、④3粉細砂、⑥2粉土、⑦卵石-圓礫，礦山 法區間隧道洞身位于⑦卵石-圓礫等粗顆粒地層。
表1 地層情況描述
地層
名稱
產狀
人工堆積層
雜填土①1層
雜色，松散～稍密，稍濕～濕，含磚塊、灰渣、混凝土塊、碎石等，成分較雜，表層部分為方磚及瀝青路面。
一般第四紀沖洪積層
粘土④1層
褐黃色，很濕，可塑，屬中高壓縮性土，含云母和氧化鐵。
④3粉細砂
褐黃色，密實，濕～飽和，屬低壓縮性土，含氧化鐵，偶含圓礫或卵石，局部夾粘性土、粉土薄層。
粉土⑥2層
褐黃色，密實，濕，屬中低壓縮性土，含云母和氧化鐵等，局部夾粉質粘土或粉細砂薄層。
卵石―圓礫⑦層
雜色，密實，亞圓形，局部為圓礫層，屬低壓縮性土。
展開 長沙市軌道交通 5 號線盾構隧道管片修補及防滲漏技術
盾構隧道管片破損及管片滲漏水是盾構施工中的主要問題，有效修補破損管片及防滲漏能保障施工穩定、降低工程費用。周俊宏等構建盾構隧道破損管片的受力模型，分析了管片的破損規律，提供了管片修補理論依據；遲家鳳研究了盾構施工過程中管片破損修補技術；毋海軍研究了灰巖層中盾構隧道管片破損修補技術；張興曠從主觀因素和客觀因素出發，分析了盾構隧道管片滲漏水原因，研究了盾構隧道管片的常用防水方法；史清華等研究了盾構隧道管片接縫處防水技術；謝宏明等研究了盾構隧道管片環縫堵漏技術；曾格華等探討了盾構隧道管片拼裝對盾構隧道防水性能的影響。因此，本文以長沙軌道交通5號線毛竹塘站至板塘沖站區間為背景，研究了泥質粉砂巖層中盾構隧道管片修補及防滲漏技術。
1 工程背景
長沙軌道交通5號線毛竹塘站—板塘沖站區間左線全長2 210.925 m，右線全長2 217.426 m。區間沿道路敷設，道路寬度為46 m，線路軌面埋深17～57 m。區間隧道掘進主要經過風化泥質粉砂巖層，局部含有中等風化礫巖層、中等風化砂巖層。
展開 我國首條下穿高鐵大直徑盾構隧道開挖
記者從中國鐵建股份有限公司獲悉，26日，由中鐵十四局集團承建的蘇州市桐涇路隧道開始盾構掘進。這是目前我國首條下穿運營高速鐵路的大直徑盾構隧道。
據中鐵十四局項目負責人王曉瓊介紹，該隧道設計為雙洞六車道城市主干道，行車時速60公里。隧道單向長490米，盾構機開挖直徑13.67米。
國內最大水下盾構公路隧道
同時還通過基坑正反演分析計算、靜力水準儀自動化沉降監測，動態分析計算對周邊建筑物影響，保證周邊建筑以及相連的已建成通車的青奧隧道的安全。
在正式建成通車之后，長江五橋夾江隧道還將與南京應天大街隧道、定淮門隧道實施一體化運營管理，建設一體化指揮調度平臺和管養信息化系統，各通道應急救援力量將相互調配、互為補充。
關鍵技術護航品質工程
“水下大直徑盾構隧道耐久性關鍵技術研究成果在大直徑盾構中成功應用，為我國大直徑盾構的建設作出了重要貢獻；
工程管理信息化、數字化BIM平臺研發與應用推廣，極大提升了工程智慧管理水平，提高了品質工程創建質量。
”日前召開的工程驗收會議中記錄顯示。
著眼質量科技，打造“品質工程”。中鐵十四局建設者注重技術方案、工藝設備的自主創新和改良，開展超深大基坑開挖、深水大直徑盾構隧道施工關鍵技術等研究。
“我們項目主體工程預制比例達80%以上，在項目現場深入推進標準化建設，規范工地建設與施工工藝標準，還開展了首件工程認可制、首席質量官制度和樣板引路制度，編制標準化作業指南，推廣使用施工工藝卡，推進施工標準化、流程化，這些舉措極大地提高工程質量。”
展開 
巨龍入西灣：國內最長城際海底盾構隧道在寶安開始掘進
摘要：6月5日，穗莞深城際軌道交通機前段工程第二臺泥水平衡盾構機—— “深灣二號”順利完成始發，標志著國內最長城際海底盾構隧道開始雙線掘進，穗莞深城際工程建設取得重大進展。
巨龍入西灣，穗莞深城際機前段迎來重大進展。6月5日，穗莞深城際軌道交通機前段工程第二臺泥水平衡盾構機—— “深灣二號”順利完成始發，標志著國內最長城際海底盾構隧道開始雙線掘進，穗莞深城際工程建設取得重大進展。據介紹，穗莞深城際項目為雙洞單線盾構隧道，采用兩臺大直徑泥水平衡盾構機施工，是全線獨頭掘進距離最長、唯一下穿海域的隧道。
本次始發的“深灣二號”盾構機約長123米，開挖直徑9.14米，總重約1300噸，將負責深圳機場站至固戍井段左線隧道掘進施工，獨頭掘進長度達4.5公里，是全線控制性節點工程。
展開 abaqus雙線盾構隧道開挖數值模擬案例 ￥168
該案例為多層土體的雙線盾構隧道開挖，考慮了掌子面推進力和注漿壓力，模型為完整模型，不存在跑不通，有ODB結果，購買后支持售后講解，包括如何實現注漿硬化階段，地應力平衡的意義等。
附件包含雙線盾構隧道開挖的數值模擬模型以及運算結果ODB，購買后可聯系博主進行答疑。
該模型為博主自己手搓，杜絕不明不白的教程，模型上傳的目的是為了幫助大家，避免收到各類低質教程的迫害從而浪費時間。
盾構隧道 建模助手 shieldTunnelTools 追蹤單元法
盾構隧道建模助手
采用Python語言編寫abaqus的批處理命令流，并將其形成插件。
可以實現6種盾構隧道建模方式：
傳統方法-單線隧道-全模型
傳統方法-單線隧道-半模型
傳統方法-雙線隧道
追蹤單元法-單線隧道-全模型
追蹤單元法-單線隧道-半模型
追蹤單元法-雙線隧道
具體的演示可在B站@厚厚_109中查看，或者在B站搜索BV1uB4y117pJ查看演示視頻。
下載地址：https://github.com/leberte/ShieldTunnel/releases
展開 媽灣跨海通道超大直徑盾構機開始組裝 國內最大斷面海底盾構隧道正加快建設
見圳客戶端·深圳新聞網2021年2月24日訊（深圳特區報記者 徐興東）前海灣平靜的水面下，連通寶安和前海的媽灣跨海通道正加快建設，直徑為15．53米的超大直徑泥水平衡盾構機即將始發，穿越海底復雜地形打通深圳首條跨海隧道，打造我國最大斷面的跨海盾構隧道。記者從市交通運輸局了解到，媽灣跨海通道明挖隧道快速推進，兩端盾構始發井即將完成，盾構機正陸續運抵深圳組裝，預計今年上半年將正式開始入地掘進。
媽灣跨海通道工程起于前海媽灣港區的媽灣大道與月亮灣大道交叉處，終于寶安大鏟灣片區沿江高速大鏟灣收費站及金灣大道－西鄉大道交叉口，線路全長8．05公里。
展開 COMSOL 考慮迂曲度影響的冪律漿液盾構隧道管片注漿模型
導語
為了探究漿液擴散路徑迂曲度對盾構隧道管片注漿效果的影響，以冪律漿液為對象，建立了考慮擴散路徑迂曲度的盾構隧道管片注漿滲透擴散模型。
一
迂曲度
迂曲度是描述流體在多孔介質中流動路徑曲折程度的參數，它反映了流體實際流動路徑長度與直線距離之間的比率。這個概念在多孔介質的流體動力學研究中非常重要，因為它影響著流體的滲透率、電導率和熱導率等物理性質。在實際應用中，如巖土工程和醫學領域，迂曲度用于評估漿液在地下或生物組織中的擴散效率，進而影響工程設計和治療效果。
漿液在多孔介質中流動示意圖
二
工程背景
1. 控制地面沉降：在盾構施工過程中，由于盾尾與管片之間存在一定的空隙，如果不及時填充，可能會導致地面沉降，影響地面建筑物和地下設施的安全。
2. 防止漏水：通過注漿，可以有效防止地下水和泥漿滲入管片內部，從而保護隧道結構不受水害影響，確保隧道的防水性能。
3. 均勻土壓力作用：注漿可以使得土壓力均勻作用于管片上，避免因土壓力不均導致的管片變形或損壞，提高隧道的整體穩定性。
4. 早期穩定管片：注漿可以加速管片的早期穩定，減少隧道施工過程中的風險，提高施工效率。
5. 提高隧道抗滲性：注漿材料通常具有良好的防水性能，可以有效提高隧道的抗滲性，防止水害對隧道結構的長期影響。
6. 防止管片上浮或下沉：在盾構施工中，由于地質條件和施工技術的差異，可能會導致管片上浮或下沉，壁后注漿可以有效防止這種情況的發生，確保隧道結構的穩定性。
7. 提高隧道質量：通過注漿，可以提高隧道的整體質量，減少后期維護成本，延長隧道的使用壽命。
展開 地鐵盾構隧道施工對鄰近建筑結構影響
采用MIDAS GTS NX軟件模擬盾構推進導致的地表、鄰近建筑結構沉降。盾構隧道施工工藝復雜，模擬過程中需要根據研究內容、地質條件、結構受力等特征進行適當簡化。
本案例分析了加固、未加固兩種條件下的地表沉降和建筑沉降。
未加固條件下計算結果：
加固后計算結果：
平行雙線盾構隧道下穿地鐵車站連續掘進施工精細化模擬 ￥100
平行雙線盾構隧道下穿地鐵車站連續掘進施工精細化模擬
視頻內容包含5部分（附inp文件）：
（1）前期準備工作
（2）創建模型幾何部件
（3）材料屬性設置
（4）連續施工模擬（分析步、接觸、荷載設置）
（5）網格劃分及地應力平衡
湖南省最大直徑盾構隧道湘雅路過江通道盾構機開始掘進
30日上午，長沙湘雅路過江通道工程項目現場，隨著省委常委、市委書記吳桂英宣布盾構機始發，由長沙城發集團投資建設、中鐵十四局集團承建的湘雅路過江通道項目正式進入盾構施工階段。未來9個月，長沙造“星盛號”盾構機將吞石嚼土、穿越湘江，打通連接東西兩岸的又一隧道。
中鐵十四局集團黨委副書記、總經理周長進，中國鐵建重工集團黨委副書記、總經理程永亮出席并致辭，市領導鐘鋼、夏建平、陳剛、譚勇參加。
據悉，湘雅路過江通道連接河西桐梓坡路與河東湘雅路，是長沙首條雙向六車道過江隧道，也是目前湖南省內在建直徑最大的盾構隧道。隧道全長4180米，其中穿越湘江段采用盾構法施工，盾構段為1425米。
據項目方介紹，湘雅路過江通道的盾構施工面臨周邊環境和地質條件復雜、長距離巖層掘進、始發難度大等施工難題。
展開 ABAQUS巖土隧道及python二次開發應用課程限時免費看！
ABAQUS生死單元法模擬盾構隧道開挖入門教學（很詳細）
課程原價：66元，六折價格：39.6元，疊加技術鄰vip價格：35.64元。
ABAQUS軟件使用生死單元法模擬隧道開挖過程入門保姆級教程，視頻中每一步講的很詳細，大家一步一步跟著做即可，視頻中干貨較多，要多看幾遍視頻哈！視頻包括以下干貨：
（1）生死單元法原理介紹及實現方法；
（2）部件模塊中切分實體、建立集合等技巧；
（3）實現生死單元法模擬盾構掘進的全過程；
（4）地應力平衡方法；
（5）考慮掌子面推力、注漿壓力等荷載；
（6）如何快速準確地劃分網格。
關于應力釋放、注漿體硬化、千斤頂推力、推車壓力等相關問題可私信老白交流。
購買該視頻的朋友應該都是剛接觸隧道開挖模擬計算， 對ABAQUS軟件的操作或盾構隧道施工工藝不太熟悉， 若大家在建模計算的過程中遇到問題，可以隨時聯系老師答疑。
展開 基于ANSYS某地鐵盾構隧道掘進過程數值模擬分析
【問題描述】：
某地鐵盾構隧道管片襯砌內徑為5.4m，外徑為D=6m，埋深為2D。從上至下，根據土層的物性參數不同將其分為3層，各層的材料參數和層厚為：
第1層：厚8m，E=3.94Mpa，v=0.35，ρ＝18.28kN/m^3
第2層（隧道所在層）：厚18m，E=20.6Mpa，v=0.3，ρ＝20.62kN/m^3
第3層：厚15m，E=500Mpa，v=0.33，ρ＝21.6kN/m^3
施工中掘削面頂進壓力為0.3MPa，盾尾注漿壓力為0.15MPa。
試采用ANSYS模擬此過程。
【建模要點】：
1、建模過程充分使用對稱性建模的方便，使用到的對稱性命令為 arsym
2、網格劃分輔助mesh200的使用，建模思路為通過建立面，采用mesh200劃分面，拉伸面成體，從而形成實體單元。
3、注意在第2步采用面拉伸成體單元后，體單元材料屬性的重新賦值。
4、自重應力場的求解。
5、利用重啟動以及生死單元來模擬盾構掘進的過程。
【建模過程】：
1、首先建立隧道附近的四分之一模型，注意網格的局部細分。
2、利用對稱性，建立二分之一隧道模型，并建立隧道上方和下方土體模型。
3、利用對稱性，建立整個隧道平面模型
4、利用面拉伸成體的思路，通過輔助單元建立實體單元，這里實體單元采用soild186進行模擬。
注意拉伸時的一個額外命令的使用：
extopt,aclear,1
該命令意思也即是在拉伸完成后刪除母體單元mesh200
5、由于在拉伸時候都是默認的材料號為1，拉伸完成后需根據不同的位置，選擇不同的土體進行材料參數的改變。
6、約束條件的設置，本次約束取土地地面為全約束，各側邊約束為平行法向方向固定約束。頂面除四周邊界線有約束外，其余地方皆無約束。
展開 “鐵路版”港珠澳大橋正式上馬，挑戰世界難題！
記者了解到，前期研究過程中，對該段究竟采用橋梁還是隧道方式過海，業內爭議較大，中鐵第四勘察設計院通過全方位比選，推薦并評審通過了公鐵分建的隧道方案。
金塘水道海底公鐵隧道關系圖
該方案中，鐵路單洞隧道全長16.2公里，海底盾構段長10.87公里，無論從水下盾構隧道長度還是盾構橫斷面規模來看，都屬世界鐵路之最，開挖的每一米，都將伴隨著世界級難度的技術攻關。
和世界上已建成的部分著名水下隧道橫向對比，金塘海底隧道難度可見一斑。羅列一下：
第一，地質條件差。國內已建的廣深港獅子洋隧道（中國第一條海底高鐵隧道）、廈門翔安海底隧道（中國大陸第一條海底隧道）、青島膠州灣海底隧道（中國大陸第二條海底隧道），海中段均位于巖層，而甬舟鐵路隧道海中段位于巖土復合地層，國內尚無超大直徑泥水平衡盾構施工經驗。
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第二，水壓超高。港珠澳大橋隧道沉管埋入40多米海底，相當于要頂住近10層樓深的海水壓力，甬舟鐵路金塘盾構隧道最大埋深達到78米，承受的海水壓力更高。曾因高水壓創造當時大直徑盾構隧道紀錄的南京長江隧道，一個指甲蓋面積大小的隧道就要承受6.5公斤水壓力，而金塘隧道同等面積要承受7.8公斤壓力。
第三，防災救援難度大。英吉利海峽隧道、廣深港獅子洋隧道等隧道，采用一條線路、兩個隧洞設計，一旦出現災情事故，可利用兩個隧洞互相疏散。金塘隧道則采用單洞設計，且海中段長約9公里，無法設置直通地面的出入口，對隧道內的防災救援設計難度極大，要求極高。
第四，海中對接難度大。金塘隧道采用兩頭盾構掘進，中途對接貫通的模式建設，寧波側的盾構機掘進長度約4920米，金塘側盾構機掘進長度約5950米，總掘進長度比廣深港獅子洋隧道多出了近2000米，盾構長距離相向掘進、海中對接、洞內解體，對接精度要求更高，技術更復雜，拆機與運輸更困難。
展開 