邻域工程活动中盾构隧道管片错台变形计算研究

发布时间：2020-04-01 15:52

【摘要】：邻域施工活动会对临近既有盾构隧道产生不利影响。本文探究了基坑开挖、地面堆载、新建隧道下穿和上穿四种工况对旁边既有隧道变形的影响机理,利用Mindlin基本解计算得到基坑开挖、新建隧道上穿和下穿所引起的既有隧道的应力分布以及利用Boussinesq基本解计算得到地面堆载所引起的既有隧道的应力分布,再用“剪切错台模型”简化既有盾构隧道,最后通过积分求得既有盾构隧道的位移值和环间错台量。结果表明1.临近并平行于盾构隧道的基坑侧壁卸荷作用对隧道的水平位移影响最大;盾构隧道水平位移最大值附近的管片之间几乎不发生错台变形;隧道错台量最大值和环间剪切力最大值均发生隧道水平位移曲线的反弯点附近。2.在地面堆载作用下盾构隧道纵向变形大致呈正态分布,且影响范围较大;隧道主要产生竖向位移(尤其是沉降),其竖向位移要明显大于水平位移;堆载数值的大小、位置以及堆载与既有隧道之间的相对位置情况对既有隧道的变形都会产生影响。3.随着新建下穿隧道的掘进,既有盾构隧道纵向变形大致呈正态分布,中间大、两端小;随着新建隧道开挖,既有盾构隧道的竖向位移量、环间错台量以及环间剪力值都在不断地增大,当新建隧道穿越过既有隧道,掘进至一定距离时,这些值又趋于稳定;土体损失引起的既有隧道沉降量最为明显;新旧隧道的位置及两隧道之间的位置的改变,既有盾构隧道的位移值都会发生相应变化。4.新建隧道上穿既有盾构隧道时,既有盾构隧道的变形曲线大致呈“正态分布型”隆起;两条隧道之间的夹角越小,既有盾构隧道变形量就越大,变形影响范围变化较小;同样两隧道之间的位置关系也紧密影响着既有盾构隧道位移值。
【图文】：

示意图,错台,隧道,示意图

212 L/ 2 z 。力侧壁卸荷效应进行线性叠加，得到隧力σx为：1 3c4xcxcxdxx 原理计算隧道纵向水平变形作用分析相互作用时，假定：将盾构隧道衬砌坑开挖使得隧道以环间剪切错台的方了该模型的合理性。

曲线,隧道水,工程实例,卸荷

图 4 工程实例 1 隧道水平向位移对比 Contrast of tunnel horizontal deformation of engineering exam图 5 基坑侧壁卸荷引起隧道水平位移曲线of tunnel horizontal deformation by soil unloading stress of sur方法计算得到的各侧壁卸荷引起的隧道水平位移变①(即平行于隧道的基坑边)的卸荷作用对盾构隧道的产生水平位移占隧道总位移的 97%，而[71]假设隧道卸荷全部由支撑体系承担，，这种假设就存在其不合
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U455.43

【参考文献】