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原文传递沉管隧道沉降计算研究

论文题名：	沉管隧道沉降计算研究
关键词：	水下隧道;沉管隧道;沉降计算;基坑卸荷回弹量;室内试验;弹性地基梁
摘要：	作为水下隧道的一种，沉管隧道以其独有的优越性，正在世界各大都市、沿海地区被广泛采用，用来联系城市交通。沉管隧道的显著特点是隧道完工后作用在地基上的附加荷载较轻，一般基底再压缩荷载要小于土体初始上覆荷载。人们通常采用室内试验的回弹模量代替再压缩模量计算地基土的再压缩沉降，往往使沉降计算预测值小于实测值。本文以国家科技支撑计划项目(项目编号2011BAG07803)为依托，以港珠澳大桥海底沉管隧道为工程背景，对沉管隧道再压缩沉降问题进行了研究，具有较强的现实意义和工程实践意义。　　本文针对沉管隧道大开挖卸荷基坑的坑底回弹再压缩问题，采用室内试验进行分析研究，提出了基坑卸荷回弹量、再压缩沉降量的参数取值及计算方法。本试验从现场采集原状土试样，通过室内K0试验模拟基坑的加荷、卸荷和再压缩过程，记录不同荷载级别下的回弹量或再压缩量以及相应的侧压力。根据卸荷过程中卸荷比与侧压力系数的关系规律、卸荷比与回弹模量的关系规律确定基坑卸荷回弹的最大影响深度和极限影响深度；根据回弹模量、再压缩模量在卸荷过程中的变化特征，将回弹模量分两阶段考虑，再压缩模量在卸荷荷载范围内作为不变量考虑，并将其用压缩模量归一化，得到较为实用的回弹模量和再压缩模量取值方法；借助已有回弹量实测值的基坑工程实例，采用本文的方法进行计算，计算结果与实测值较接近，可满足一般工程需要。　　考虑地基土与沉管隧道共同作用，将沉管隧道概化为弹性地基梁，在局部均布荷载集度变化、局部均布荷载宽度变化下绘制了沉管隧道纵向的位移、弯矩和地基反力曲线，并据此分析了纵向沉管隧道位移、弯矩和地基反力的变化规律，为沉管隧道的结构设计提供了有益的参考。　　最后，依托港珠澳大桥海底隧道段中部的沉管隧道工程实例，对沉管隧道大开挖基坑的回弹量及施工完毕后的再压缩量进行了计算，并确定了该基坑的卸荷最大影响深度及极限深度。将沉管隧道纵向概化为无限长弹性地基梁，分析了其在已知局部均布荷载作用下的位移、弯矩和地基反力分布情况。将沉管隧道横向根据已知条件概化为刚性梁，在已知局部均布荷载作用下，弹性梁仍保持平直，地基反力呈马鞍形分布。
作者：	穆腾飞
专业：	土木工程;岩土工程
导师：	龚维明
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文