盾构隧道施工地层变形三维解及影响因素分析

发布时间：2017-08-19 08:20

  本文关键词：盾构隧道施工地层变形三维解及影响因素分析

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【摘要】：文章以某区间隧道富水砂层条件下盾构施工过程为研究对象,重点考虑了盾构正面附加推力、刀盘与土体之间的摩擦力、盾壳与土体之间的摩擦力、地层损失及盾尾同步注浆压力五方面因素的影响,建立了盾构推进力学模型。基于Mindlin解,建立了考虑同步注浆压力及刀盘摩擦力影响的地层变形三维解析解,并结合现场监测数据和数值分析结果对其进行了验证。分析结果表明:盾构施工引起的横向地表变形曲线呈"V"形,纵向地表变形历时曲线呈"S"形;刀盘与土体之间的摩擦力引起的地层变形曲线左右两侧呈反对称分布;盾尾同步注浆压力引起地层隆起变形,设置合理的注浆压力并及时注浆能有效控制施工变形。该方法得到的结果更为合理,可用于预测盾构施工阶段的地层变形。
【作者单位】： 厦门轨道交通集团有限公司;
【关键词】： 盾构隧道 Mindlin解 地层变形 三维解析解 影响因素
【分类号】：U455.43
【正文快照】： 1引言轨道交通建设是21世纪城市地下空间开发的重要组成部分[1]。盾构工法以速度快、适应强、工作环境好、质量好等优点[2]被广泛地应用到城市轨道交通建设中,但是盾构施工必然会对周围土层产生扰动,引起地层移动和变形,最直接地表现为地表沉降或隆起。当地铁隧道施工引起的地

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王梦恕;21世纪我国隧道及地下空间发展的探讨[J];铁道科学与工程学报;2004年01期

2 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年06期

3 魏纲;张世民;齐静静;姚宁;;盾构隧道施工引起的地面变形计算方法研究[J];岩石力学与工程学报;2006年S1期

4 唐晓武;朱季;刘维;陈仁朋;;盾构施工过程中的土体变形研究[J];岩石力学与工程学报;2010年02期

5 王立忠;吕学金;;复变函数分析盾构隧道施工引起的地基变形[J];岩土工程学报;2007年03期

6 王国才;马达君;杨阳;章洁;;软土地层中地铁盾构施工引起地表沉降的三维有限元分析[J];岩土工程学报;2011年S1期

7 廖少明,余炎,彭芳乐;盾构近距离穿越相邻隧道施工的数值解析[J];岩土力学;2004年S2期

8 敖日汗;张义同;;盾构施工引起的固结沉降分析[J];岩土力学;2011年07期

9 邱明明;姜安龙;;地铁盾构隧道壁后注浆浆液压力分布模型[J];现代隧道技术;2013年04期

10 江强;程海峰;陈君平;;大直径泥水盾构地层损失参数GAP的修正与应用研究[J];现代隧道技术;2013年05期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王志良;刘涛;;盾构穿越复杂地段对周围环境影响的研究[J];四川建筑科学研究;2010年03期

2 陶传迁;于琳琳;徐学燕;李治国;;基于Stodola法和Gauss-Jordan法计算结构自振特性的研究[J];四川建筑科学研究;2011年01期

3 李鹏程;;盾构隧道管片受力与变形研究[J];安徽建筑;2008年05期

4 廖少明,侯学渊;软土盾构法隧道设计与施工的最新研究进展[J];地下空间;1998年S1期

5 林永国,廖少明,刘国彬;地铁隧道纵向变形影响因素的探讨[J];地下空间;2000年04期

6 黄钟晖,廖少明,刘国彬,侯学渊;软土盾构法隧道管片接头位置的优化研究[J];地下空间;2000年04期

7 丁春林,刘建国,宫全美,肖广智;盾构隧道管片衬砌内力计算方法比较[J];地下空间;2001年03期

8 汤漩,黄宏伟;盾构隧道衬砌设计中几个问题的研究[J];地下空间;2003年02期

9 黄钟晖;盾构法隧道管片衬砌纵缝接头受力模型的研究[J];地下空间;2003年03期

10 林志,胡向东;EPB盾构信息化管理系统在广州地铁的应用[J];地下空间与工程学报;2005年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 宋书显;;盾构机下穿火车站的措施与控制[A];第二届隧道掘进机（盾构、TBM）专业委员会第一次学术研讨会暨中铁隧道集团城市盾构项目管理、施工技术、设备维保交流会论文集[C];2011年

2 陈立;;粘土层中泥水盾构掘进施工技术探讨[A];第二届隧道掘进机（盾构、TBM）专业委员会第一次学术研讨会暨中铁隧道集团城市盾构项目管理、施工技术、设备维保交流会论文集[C];2011年

3 翟志国;黄学军;;城市大直径泥水盾构始发关键技术[A];第二届隧道掘进机（盾构、TBM）专业委员会第一次学术研讨会暨中铁隧道集团城市盾构项目管理、施工技术、设备维保交流会论文集[C];2011年

4 孟海峰;刘江涛;李世君;;土压平衡盾构富水粉砂地层进、出洞常见问题分析[A];第二届隧道掘进机（盾构、TBM）专业委员会第一次学术研讨会暨中铁隧道集团城市盾构项目管理、施工技术、设备维保交流会论文集[C];2011年

5 袁勇;刘涛;柳献;;运营越江隧道服役现状调查与检测评估[A];第五届混凝土结构耐久性科技论坛论文集[C];2006年

6 丁智;魏新江;魏纲;;盾构隧道与邻近结构物相互影响研究分析[A];中国地质学会工程地质专业委员会2007年学术年会暨“生态环境脆弱区工程地质”学术论坛论文集[C];2007年

7 张所明;张国跃;洪庄年;刘振宏;张雷;;浅覆土大盾构对临近建筑物影响的有限元分析[A];第八届全国工程地质大会论文集[C];2008年

8 董磊;姚爱军;房师军;;地铁隧道盾构施工侧穿建筑物独立基础的动态响应分析[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年

9 赵大洲;;盾构管片衬砌环间接缝对结构内力影响分析[A];第19届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2010年

10 郅彬;戚明军;;隧道盾构法施工开挖面稳定性分析方法评析[A];西部矿山建设工程理论与实践[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 朱剑锋;考虑扰动影响的土体性状研究[D];浙江大学;2011年

2 洪开荣;高速铁路水下盾构隧道结构力学特征及掘进与对接技术研究[D];北京交通大学;2011年

3 蒙晓莲;大坡度小半径线路情况对盾构法施工开挖面稳定性及管片受力影响的研究[D];北京交通大学;2011年

4 章荣军;土体开挖引起的邻近受荷桩基附加响应分析[D];华中科技大学;2011年

5 于贺春;高速静压气体轴承—转子系统的特性研究[D];大连海事大学;2011年

6 韩日美;浅埋土质隧道特性分析及关键技术研究[D];长安大学;2010年

7 赵宝虎;冲击问题实验应力分析与盾构始发反力架监测[D];天津大学;2009年

8 魏少伟;基坑开挖对坑底已建隧道影响的数值与离心试验研究[D];天津大学;2010年

9 孙光辉;分数阶混沌系统的控制及同步研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

10 胡海燕;半自主式结肠内窥镜机器人系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘博;上海地铁8号线管壁位移实时监测系统[D];中国海洋大学;2010年

2 李金蕾;地铁地下隧道形变智能实时监测系统设计[D];中国海洋大学;2010年

3 彭戢放;浅埋暗挖法开挖地铁隧道地表沉降规律分析[D];河北工程大学;2010年

4 林丽芬;高层建筑群对其下既有隧道的影响分析[D];华南理工大学;2010年

5 赵玉勃;庆春路过江隧道基坑围护监测分析与盾构推进土体应力计算[D];浙江大学;2011年

6 蔡恒;盾构法与浅埋暗挖法结合修建地铁车站管片—结构接头连接研究[D];北京交通大学;2010年

7 唐一丰;海底隧道盾构对接地层稳定与施工过程管片力学特性研究[D];北京交通大学;2010年

8 雷晶;基于MATLAB/Simulink的高压共轨柴油机仿真模型的研究与应用[D];昆明理工大学;2010年

9 吴迪;富水砂层土压平衡盾构掘进施工引起的地表沉降分析[D];沈阳建筑大学;2011年

10 吕青山;地铁盾构隧道衬砌管片质量检测方法的研究[D];沈阳建筑大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 侯艳娟;张顶立;李鹏飞;;北京地铁施工安全事故分析及防治对策[J];北京交通大学学报;2009年03期

2 徐永福,孙钧;隧道盾构掘进施工对周围土体的影响[J];地下工程与隧道;1999年02期

3 葛卫娜,梁青槐;隧道开挖对周围建筑物造成的损害及治理措施[J];华北科技学院学报;2005年03期

4 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年06期

5 闫官锋;;由杭州地铁事故引起的思考[J];建筑安全;2009年02期

6 易宏伟,孙钧;盾构施工对软粘土的扰动机理分析[J];同济大学学报(自然科学版);2000年03期

7 唐孟雄;陈如桂;陈伟;;广州地铁盾构隧道施工中管片受力监测与分析[J];土木工程学报;2009年03期

8 叶飞;何川;王士民;;浅析盾构隧道模型试验的现状与发展[J];现代隧道技术;2011年01期

9 林辉;颜波;杨国龙;谭伟源;汪清;;富水软弱地层盾尾单双液多序注浆及效果研究[J];现代隧道技术;2012年01期

10 白永学;漆泰岳;吴占瑞;任国青;;砂卵石层盾构施工地层损失原因分析与施工对策[J];现代隧道技术;2012年03期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 魏纲;顶管工程土与结构的性状及理论研究[D];浙江大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 马达君;软土地区盾构隧道施工引起地表沉降的理论与数值研究[D];浙江工业大学;2010年

2 杨海朋;施工过程中浅埋隧道自身性状及上部建筑物沉降变形的数值分析[D];湖南大学;2007年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 施成华;彭立敏;翟旭东;杨伟超;;考虑隧道反复施工停工时地层变形的时空统一计算方法[J];岩土工程学报;2009年06期

2 刘鹏;刘维;;富水地层重叠隧道施工结构及地层变形分析[J];隧道建设;2012年03期

3 施成华;;城市隧道施工地层变形时空统一预测理论及应用研究[J];岩石力学与工程学报;2008年05期

4 张顶立;吕勤;;深圳地铁一期工程浅埋暗挖施工地层变形模式[J];岩土力学;2006年S1期

5 胡小平;郁录平;隋正;任盼超;;地层变形试验平台[J];装备制造技术;2014年08期

6 王凯;张成平;王梦恕;;不对称双连拱海底隧道施工引起的地层变形分析[J];岩土力学;2011年09期

7 沈佳佳;彭立敏;施成华;雷明锋;;混合编程在隧道地层变形时空统一预测中的应用[J];铁道科学与工程学报;2013年06期

8 余剑锋;廖建三;;顶管施工过程中地层变形的三维有限元模拟[J];广州建筑;2006年02期

9 于宝疆;吴江滨;陈雪晶;;盾构掘进地层变形分析与控制[J];市政技术;2006年06期

10 易小明;张顶立;陈铁林;;厦门海底隧道地层变形监测与机制分析[J];岩石力学与工程学报;2007年11期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 张伟才;;盾构掘进地层变形分析与施工控制[A];施工机械化新技术交流会论文集（第八辑）[C];2007年

2 周秀普;;无水砂卵石地层盾构隧道施工地层变形分析[A];城市地下空间开发与地下工程施工技术高层论坛论文集[C];2004年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 侯艳娟;城市隧道施工影响下地层与建筑物结构的动态作用关系及其应用[D];北京交通大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 何岳;地层空洞影响下城市隧道施工引起的地层变形规律及控制技术研究[D];北京交通大学;2012年

2 杨新锐;软土地区隧道开挖引起的地层变形研究[D];北京交通大学;2007年

3 陈虹;城市浅埋大跨隧道钻爆法施工地层变形规律研究[D];西南交通大学;2009年

4 张先念;大断面地铁隧道开挖引起的地层变形及控制标准研究[D];中南大学;2012年

5 李峥然;盾构开挖对地层变形及邻近桩基影响研究[D];大连交通大学;2012年

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本文编号：699643