盾构隧道施工引起的地面变形计算方法研究_魏纲_图文

1、 ·3322· 岩石力学与工程学报 2006 年 图 8 为测点 zx2 处在盾构开挖面通过 25 m 后的 横向地面变形曲线，图中实测值与有限元计算结果 均见姜忻良等 21 settlement and its derivatives caused by tunneling in soilJ. Ground Engineering，1982，15(8：1320，36. 3 刘建航，侯学渊 . 盾构法隧道 M. 北京：中国铁道出版社， 1991.(Liu Jianhang ， Hou Xueyuan. Shield Driven TunnelM. Beijing：China

2、 Railway Publishing House，1991.(in Chinese 4 Sagaseta C. Analysis of undrained soil deformation due to ground lossJ. Geotechnique，1987，37(3：301320. 的研究，有限元采用 ABAQUS 软 件。如图 8 所示，有限元计算结果比实测值明显偏 大，而本文方法的计算结果则与实测值较吻合，表 明本文方法比较可靠。 y/m 0 0 5 10 15 20 25 5 Loganathan N， Poulos H G. Analytical prediction fo

3、r tunnelinginduced ground movement in claysJ. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering，1998，124(9：846856. 15 w/mm 实测值 本文方法 有限元计算结果 6 姜忻良，赵志民 . 镜像法在隧道施工土体位移计算中的应用 J. 哈尔滨工业大学学报，2005，37(6：801803.(Jiang Xinliang， Zhao Zhimin. Application of image method to calculating tunnelinginduced so

4、il displacementJ. Journal of Harbin Institute of Technology，2005，37(6：801803.(in Chinese 30 45 7 朱忠隆，张庆贺，易宏传. 软土隧道纵向地表沉降的随机预测方 法 J. 岩土力学，2001 ，22(1 ：56 59.(Zhu Zhonglong ， Zhang Qinghe，Yi Hongzhuan. Stochastic theory for predicting longitudinal settlement in soft-soil tunnelJ. Rock and Soil Mechanic

5、s，2001， 22(1：5659.(in Chinese 图8 Fig.8 横向地面变形曲线(x =25 m Curves of transverse surface deformation (x =25 m 5 结 语 8 廖少明，余 炎，彭芳乐. 盾构近距离穿越相邻隧道施工的数值 本文推导了盾构隧道掘进引起的开挖面前后三 维地面变形计算公式，该方法适用于施工阶段，能 够反映出盾构机开挖面通过前后整个地面的变形过 程，并考虑了多个施工参数，更符合实际情况。文 中将正面附加推力、摩擦力和土体损失计算得到的 地面变形量进行简单叠加，没有考虑三者之间的耦 合作用，计算结果可能会略微偏大。 分析表

6、明，在盾构隧道掘进过程中，地面通常 是先隆起、后沉降，地面是否隆起是由正面附加推 力、摩擦力和土体损失这 3 个因素共同决定的。在 实际施工中，这 3 种力学效应并不是相互独立的， 它们的大小及相对比值是变化的，其中摩擦力相对 比较稳定，而正面附加推力和土体损失则与施工现 场控制相关，易产生起伏。下一步的研究可在本文 基础上进一步考虑盾构机偏斜和注浆压力对地面变 形的影响。 参考文献(References： 1 Peck R B. Deep excavations and tunneling in soft groundA. In： Proceedings of the 7th Interna

7、tional Conference on Soil Mechanics and Foundation EngineeringC. Mexico：s. n.，1969. 225290. 2 Attewell P B，Woodman J P. Predicting the dynamics of ground 12 11 10 9 解析J. 岩土力学，2004，25(增 2：223226.(Liao Shaoming， Yu Yan ， Peng Fangle. Numerical analysis of shield tunneling construction through adjacent

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9、34.(in Chinese 张海波，殷宗泽，朱俊高. 地铁隧道盾构法施工过程中地层变位 的三维有限元模拟J. 岩石力学与工程学报，2005，24(5：755 760.(Zhang Haibo ， Yin Zongze ， Zhu Jungao. 3D finite element simulation on deformation of soil mass during shield tunnelingJ. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2005，24(5： 755760.(in Chinese 魏 纲，徐日庆. 软土隧道

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11、2.(Zhang Dongmei， Huang Hongwei. 第 25 卷 增1 魏 纲等. 盾构隧道施工引起的地面变形计算方法研究 Hangzhou：Zhejiang University，2006.(in Chinese 17 3323 Analysis for additional stress of surrounding soil due to the driving of shield tunnelJ. Underground Space，1999，19(5：379382.(in Chinese 13 Mindlin R D. Force at a point in the i

12、nterior of a semi-infinite solidJ. Physics，1936，7(5：195201. 14 侯学渊，钱达仁，杨林德. 软土工程施工新技术M. 合肥：安徽 科学技术出版社，1999.(Hou Xueyuan，Qian Daren，Yang Linde. New Techniques to the Construction of Soft Soil EngineeringM. Hefei：Anhui Science and Technology Publishing House，1999.(in Chinese 15 许宏发， 王 斌， 戴小平， 等. 桩土接触面

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