城市地铁施工诱发地表沉降及影响因素数值分析

发布时间：2021-07-04 04:31

　　文章以西南某地区地铁工程为例,采用有限元软件MIDAS/GTS建立数值分析模型,将数值模拟结果与实测数据进行对比,并分别探讨了不同锚杆长度和锚杆间距、不同开挖方法条件下以及采用小导管注浆前后的地表沉降变化规律。结果表明:地表沉降数值模拟结果与实测数据基本吻合,隧道拱顶、拱腰和拱顶正上方地表处的实测最大值与数值模拟值误差均在10%以内,证明了模型的准确性;减小锚杆间距和增大锚杆长度可以有效地减小地表和拱顶沉降,且增大锚杆长度在减小地表沉降方面表现更为优越;采用双侧壁导坑法和保留核心土台阶法能有效控制地表沉降,且采用双侧壁导坑法时效果最优;采用小导管注浆之后能使地表沉降减小34.6%,具有较好的实际效果。 

【文章来源】：西部交通科技. 2020,(03)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

隧道断面示意图

如图2(a）所示，为采用有限元软件MIDAS/GTS建立的数值分析模型。由于隧道埋深较浅，建模时模型上表面即为地表，模型左右、前后边界以及底部均可进行位移和边界约束。土体本构模型采用摩尔库伦本构模型。隧道断面尺寸按照原始尺寸取值，模型长、宽、高分别为100m、10m和60m，网格共计16 786个，其中土体采用实体单元。隧道支护包括两部分：即初期支护和二次支护。其中初期支护为“喷浆+锚杆支护”，喷浆厚度为25cm；二次支护为修筑衬砌，厚度为35cm。初期支护喷射混凝土和二次支护分别采用C25和C30混凝土，采用实体单元建模。如图2(b）所示，为隧道模型和锚杆布置，锚杆长度为3.0m，直径为25mm，间距为2m，横断面上共计32根。表1给出了模型从上至下的土体物理力学参数。3 数值模拟结果分析

如图4所示，为实测隧道拱顶、拱腰和拱顶正上方地表处A点随时间的沉降曲线，在初期，三者沉降速率均较快，20d之后沉降速率逐渐放缓，最终在80d左右逐渐趋于稳定。对比三者可知，地表最大沉降大于隧道内壁拱顶沉降，拱腰水平收敛值最小。表2给出了隧道拱顶、拱腰和拱顶正上方地表处A点的实测最大值与数值模拟值，三者误差均在10%以内，也证明了模型的准确性。图4 现场监测点实测数据曲线图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3264041