地层位移模型在浅埋隧道工程中适用性的研究

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1、独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：墩日期：学位论文使用授权书2口睁f2．尼本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有

2、关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：j虹导师签夤：土≤幽中文摘要中又摘斐随着现代化建设步伐的加快，隧道在各类基础设施建设中日益普遍和重要，例如各类地下管线隧道、地铁隧道等。在各类隧道开挖过程中，也涌现出很多的问题：地表下沉、管线破裂、建筑物开裂等。为解决这一问题，充分了解隧道开挖引起的地层位移规律是十分必要的。目前在隧道开挖对周围岩土体影响方面的研究成果较为丰富，但是精确的解析

3、解只适用于深埋隧道，而浅埋隧道尚无解析解能够揭示其规律，这就需要从另一个角度来对其分析。本文在查阅大量文献和工程数据的基础上，参考并对比了现今最常用的描述隧道开挖引起的地表沉降的模型：Peck公式和随机介质理论，并在此基础上对浅埋隧道开挖引起的地层位移模型进行了研究，并对其在相关工程中的适用性进行了分析。总体来说本文做了以下工作：(1)介绍了Peck公式和随机介质理论原理以及其分析计算方法，从多角度对两者进行了对比，分析了两者之问的联系和区别，并从随机介质理论地层主要影响角的定义出发，提出了针对不同断面形状的随机介质理论影响半径的计算公式，并结合相关

4、工程实例将新公式的计算结果与原有公式进行了对比。(2)介绍了描述地层沉降的Mair公式，并说明了其存在的不足，并总结了现今主要的几种对其的修正公式。并根据平面应变原理，结合Peck高斯曲线的不排水固结、不压缩的假设，推导出了地层的水平位移公式，并使用相关文献中的实测数据进行了验证，证明了其工程适用性。另外，将其地表所得结果与随机介质理论的地表水平位移公式进行了简单的比较，发现两者较为类似，这也从侧面证明了该公式的正确性。(3)对浅埋隧道的断面变形形态进行了简单的分析。为了充分模拟这一效果，在数值模拟中使用将断面均匀收缩来近似模拟这一过程，使用位移模型

5、公式对获得的数据进行了拟合，拟合结果验证了隧道开挖引起地层深处的沉降和水平位移的规律的正确性。最后，提出了现阶段此课题研究的一些不足，对今后此课题的发展与研究方向提出了展望。关键词：位移模型，Peck曲线，随机介质理论，地层位移，收敛形态AbstractWiththeacceleratingpaceofmodernization，tunnelsbecomemorecommonandmoreimportantintheconstmctionofin丘astructures，suchastheunder铲oundpipeliIlesandthesubwa

6、ytunnels．Manyproblemsalsoeme玛edmtheprocessoftu彻eleXcaVaton，访clud访ggroulldsettlemem，utilitylinesbreakandbuild证gscrackandsoon．Inordertosolvethoseproblems，recognizingthemleofthesoildisplacementcausedbytunnelexcaVationisVerynecessary．Thereareabundantofresearchachievementsaboutthein

7、fluenceonthesurroudingmckandsoilmassduetothetunneleXcaVation．ButeXactanal)rticsolutionisonlysuitablefordeep—buriedtunnel，butthereisstillnoanal)吨icsolutionforshallow-buriedtunneltorevealitsdisplacementregularity．Hencestudyingonthis丘omotherpointsofViewisnecessary-Basedonplentyofr

8、ef-erencesandeng恤eer曲gdata，thisp叩erconsultsandmakescon