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地层位移模型在浅埋隧道工程中的适用性研究
| 论文题名： | 地层位移模型在浅埋隧道工程中的适用性研究 |
| 关键词： | 地层位移模型;Peck曲线;随机介质理论;收敛形态;浅埋隧道工程;适用性;隧道开挖 |
| 摘要： | 随着现代化建设步伐的加快，隧道在各类基础设施建设中日益普遍和重要，例如各类地下管线隧道、地铁隧道等。在各类隧道开挖过程中，也涌现出很多的问题:地表下沉、管线破裂、建筑物开裂等。为解决这一问题，充分了解隧道开挖引起的地层位移规律是十分必要的。 目前在隧道开挖对周围岩土体影响方面的研究成果较为丰富，但是精确的解析解只适用于深埋隧道，而浅埋隧道尚无解析解能够揭示其规律，这就需要从另一个角度来对其分析。 本文在查阅大量文献和工程数据的基础上，参考并对比了现今最常用的描述隧道开挖引起的地表沉降的模型:Peck公式和随机介质理论，并在此基础上对浅埋隧道开挖引起的地层位移模型进行了研究，并对其在相关工程中的适用性进行了分析。总体来说本文做了以下工作: (1)介绍了Peck公式和随机介质理论原理以及其分析计算方法，从多角度对两者进行了对比，分析了两者之间的联系和区别，并从随机介质理论地层主要影响角的定义出发，提出了针对不同断面形状的随机介质理论影响半径的计算公式，并结合相关工程实例将新公式的计算结果与原有公式进行了对比。 (2)介绍了描述地层沉降的Mair公式，并说明了其存在的不足，并总结了现今主要的几种对其的修正公式。并根据平面应变原理，结合Peck高斯曲线的不排水固结、不压缩的假设，推导出了地层的水平位移公式，并使用相关文献中的实测数据进行了验证，证明了其工程适用性。另外，将其地表所得结果与随机介质理论的地表水平位移公式进行了简单的比较，发现两者较为类似，这也从侧面证明了该公式的正确性。 (3)对浅埋隧道的断面变形形态进行了简单的分析。为了充分模拟这一效果，在数值模拟中使用将断面均匀收缩来近似模拟这一过程，使用位移模型公式对获得的数据进行了拟合，拟合结果验证了隧道开挖引起地层深处的沉降和水平位移的规律的正确性。最后，提出了现阶段此课题研究的一些不足，对今后此课题的发展与研究方向提出了展望。 |
| 作者： | 陈春舒 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 夏元友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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