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深圳填海区残积层内盾构隧道纵向位移典型计算方法

2021-03-14雷亚峰卢院于润泽庞小朝顾问天

铁道建筑 2021年11期
关键词:有限元变形

雷亚峰 卢院 于润泽 庞小朝 顾问天

1.中铁一局集团有限公司广州分公司,广州 511492;2.铁科院(深圳)研究设计院有限公司,广东 深圳 518034;3.深圳市特区建设发展集团有限公司,广东 深圳 518048

近接地铁隧道施工引起的盾构管片差异性位移会严重威胁地铁运营安全,甚至造成重大事故[1]。因此,应采用合理的计算方法预测隧道位移。盾构隧道的位移分为横向和纵向两种。横向位移为隧道横断面上由圆向椭圆发展的变形;纵向位移为隧道纵向不均匀沉降变形,会导致曲率变化,出现环缝张开、管片受拉破坏等现象。隧道位移的计算方法有现场监测数据分析、模型试验、足尺试验、理论计算、有限元仿真等[2-4]。其中理论计算主要采用两阶段法[5],首先采用Mindlin 解或其他方法计算由周边施工引起作用于隧道上的附加荷载,然后基于弹性地基梁等分析模型计算隧道位移。姜兆华[6]研究了基坑开挖过程中基坑壁与基坑底两方面卸荷对邻近隧道纵向位移的影响。刘建文等[7]基于理论计算结果对项目施工进行了调整,减小了施工对地铁隧道的影响。魏纲等[8]提出了一种可计算隧道围压重分布的模型,并给出了相关计算公式。戴轩等[9]结合沈阳某盾构隧道下穿在建基坑实例,采用三维有限元法研究了隧道下穿对基坑变形的影响。蔡建鹏等[10]以无锡某地铁隧道上方基坑开挖为例,采用有限元法对开挖过程进行分析,调整结构设计方案,给出了优化施工措施。

深圳填海区上部多为填土(石)、淤泥质土、粉质黏土等,下部多为花岗岩残积土及风化岩,是典型的上软下硬地层。……

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