地铁盾构施工地层变形预测及数值分析
2016-08-01邱明明杨果林姜安龙
深圳大学学报(理工版) 2016年4期
邱明明,杨果林,姜安龙,申 权
1)中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;2)厦门轨道交通集团有限公司,福建厦门 361001
地铁盾构施工地层变形预测及数值分析
邱明明1,杨果林1,姜安龙2,申权1
1)中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;2)厦门轨道交通集团有限公司,福建厦门 361001
摘要:以某城市地铁在建盾构隧道为研究对象,借助数值仿真建立了三维盾构施工有限差分计算模型,给出了盾构施工引起的地层变形三维地层损失预测方法,并对盾构施工地层竖向变形及水平变形计算结果进行对比分析. 结果表明,隧道横向地层变形接近“V”形分布,形成的地表沉降槽宽度约为6倍隧道直径;盾构前方土体产生隆起,开挖面后方表现为沉降,沿盾构掘进方向近似呈倒“S”形,并在开挖面前后3倍直径以外逐渐趋于稳定;地层水平变形左右两侧反对称,距隧道中心约1倍直径处地层水平变形值最大,6倍直径以外地层水平变形基本不受施工影响;随着埋深的增加,地层水平变形值减小,隧道拱腰上下一定范围土体向洞外移动.所得结论对城市地铁盾构隧道设计与施工变形控制有指导意义.
关键词:隧道工程;地铁; 盾构施工; 土体损失; 预测模型; 地层变形; 三维数值试验; 动态模拟
随着城市轨道交通建设的快速发展,盾构法逐渐成为一种被广泛应用于各种地质条件下修建隧道的施工方法,但其施工是在土体内部进行的,仍不可避免对周围土体产生扰动影响,引起隧……
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