深厚软土盾构隧道施工地表沉降数值模拟计算
2021-06-24刘府生
科技和产业 2021年6期
侯 丰,刘府生
(中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063)
随着城市化进程的发展,越来越多的一、二线城市开始建设地铁,在中国沿海地区,隧道建设过程中不可避免地穿越软土地层,因此,研究盾构隧道下穿软土地层引起的地表沉降意义重大。近些年,国内学者进行了大量的研究。石杰红等[1]、李小青等[2]以某城市地板盾构隧道推进为例,分析比较了4种不同施工方案所引起的地表沉降量,并分析了其变化规律,为后期地铁设计及施工提供指导;张达栋[3]、刘菁[4]针对黄土地层中盾构隧道施工引起的地表沉降问题,通过理论分析和数值模拟提出了盾构隧道地表沉降预测解析方法,研究了等代层模量与土舱压力对地表沉降槽宽度和最大沉降量的影响;冯慧君等[5]、童学军等[6]、王非等[7]依托某地铁盾构区间隧道掘进工程,基于数值软件建立隧道掘进过程的有限元模型,从隧道开挖引起地表沉降的角度分析了先挖线路对后挖线路变形特性的影响。
现以温州某软土盾构隧道为依托工程,采用PLAXIS有限元软件建立了二维数值模型,分别对单洞隧道和双洞隧道情况下的地表沉降和管片位移规律进行分析,研究结果可以为类似工程提供参考。
在计算过程中,采用小应变硬化土模型(HSS模型)来模拟温州软土的本构关系,分别考虑了单线隧道开挖和双线隧道开挖两种情况,分析面向温州深厚软土条件的盾构隧道施工引起的地表沉降规律。……
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