原文传递
盾构下穿既有隧道相互作用影响机理研究
| 论文题名： | 盾构下穿既有隧道相互作用影响机理研究 |
| 关键词： | 既有隧道;盾构下穿施工;地表沉降;变形规律 |
| 摘要： | 双线盾构隧道与既有隧道斜交下穿时的相互作用机理一直以来都是工程界广泛关注的问题，尤其在地形起伏的山地城市修建地铁隧道时，既有隧道不可避免地会产生内力与变形。依托《贵阳城市轨道交通区间隧道下穿既有铁路施工关键技术研究》课题，针对贵阳地铁三号线桃~花区间盾构下穿既有隧道工程，从理论分析研究、精细化数值模拟、现场实测数据分析及下穿施工影响因素等方面开展研究。 主要研究工作如下： （1）将注浆浆液视为宾汉姆流体，推导出非均匀注浆压力理论解析式；将盾壳假设为空壳钢管桩，参照桩-岩界面计算模式推导了盾壳与围岩间的摩阻力计算公式；基于Winkler弹性地基梁模型，将既有铁路隧道视为Euler-Bernoulli梁，建立位移控制方程，推导既有隧道轴线处竖向位移理论解。 （2）建立双线盾构隧道下穿既有隧道数值模型，揭示斜交下穿施工造成的地层变形、既有隧道变形以及新旧隧道相互作用机理。结果表明：既有铁路隧道的存在对上部地层变形具有一定的“阻隔”作用；斜下穿导致既有隧道结构沉降曲线呈“非对称”分布和发生局部扭转变形。 （3）由实测数据分析可知盾构下穿既有隧道影响范围在前后32m范围内，现场实测数据与数值模拟计算结果整体规律相近。盾构机掘进过程中拱顶与地表沉降可划分为3个阶段：阶段Ⅰ（先行沉降阶段）、阶段Ⅱ（开挖面前沉降与下穿通过沉降阶段）、阶段Ⅲ（盾尾脱出浆液硬化阶段）。 （4）基于有限元分析法，研究了影响盾构下穿引起既有隧道变形影响的各项因素，并对其进行敏感性分析，得出地层条件为引起既有隧道变形主要影响因素。 |
| 作者： | 欧洵 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 刘远明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 贵州大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
