盾构隧道施工引起地地面变形计算方法研究

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1、第25卷增1岩石力学与工程学报Vol.25Supp.12006年2月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringFeb.，2006盾构隧道施工引起的地面变形计算方法研究1122魏纲，张世民，齐静静，姚宁(1.浙江大学城市学院土木工程系，浙江杭州310015；2.浙江大学建筑工程学院，浙江杭州310027)摘要：假定土体不排水，利用弹性力学的Mindlin解，推导正面附加推力、盾壳与土体之间的摩擦力引起的地面变形计算公式；提出土体损失引起的三维地面变形计算公式。将正面附加推力、摩擦力和土体损失引起的地面变形计

2、算公式叠加，得到盾构施工引起的地面变形计算公式，该方法适用于施工阶段。算例分析表明，该方法的计算结果与实测值相当吻合。盾构施工引起的纵向地面变形曲线呈“S”形；隧道开挖面上方处轴线两侧的地面产生隆起现象；在正常施工时，盾壳与土体之间的摩擦力对地面变形的影响远大于正面附加推力。关键词：隧道工程；盾构隧道；地面变形；正面附加推力；摩擦力；土体损失中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2006)增1–3317–07STUDYONCALCULATIONMETHODOFGROUNDDEFORMATIONINDUCEDBYSHIELDT

3、UNNELCONSTRUCTIONWEIGang1，ZHANGShimin1，QIJingjing2，YAONing2(1.DepartmentofCivilEngineering，ZhejiangUniversityCityCollege，Hangzhou，Zhejiang310015，China；2.CollegeofCivilEngineeringandArchitecture，ZhejiangUniversity，Hangzhou，Zhejiang310027，China)Abstract：Assumingsoilwasundrained，

4、thecomputingformulaeofgrounddeformationinducedbybothbulkheadadditivethrustandfrictionforcebetweenshieldandsoilwerederivedfromtheMindlinsolutioninelasticmechanics.Formulaofgrounddeformationinducedbygroundlosswasoffered.Combiningtheformulaeofgrounddeformationinducedbygroundloss，

5、bulkheadadditivethrust，andthefrictionforcebetweenshieldandsoil，theformulaoftotalgrounddeformationinducedbyshieldtunnelingwasobtained.Thismethodwasappliedtotheconstructionphase.Asshowninanalyticalcalculation，thecalculatedresultswereinaccordancewiththefielddata.Longitudinalsurfa

6、cedeformationinducedbyshieldtunnelwasassumedasaS-shapedcurve.Surfacesonbothsideshunchedupattheaxisofexcavationface.Duringnormalconstructionprocess，thefrictionforcebetweenshieldandsoilexhibitedgreaterinfluenceonsurfacedeformationcomparedwithbulkheadadditivethrust.Keywords：tunne

7、llingengineering；shieldtunnel；surfacedeformation；bulkheadadditivethrust；frictionforce；groundloss通，许多大城市开始修建地铁，在软土地区通常采1引言用盾构法施工，但盾构法施工不可避免地会对周围土体产生扰动，从而引起地面沉降或隆起。近年来，随着我国城市建设的发展，为改善交目前盾构法施工引起的地面变形计算方法主要收稿日期：2005–11–17；修回日期：2006–01–10作者简介：魏纲(1977–)，男，2000年毕业于宁波大学建筑工程专业，主要从事顶管、盾

8、构施工技术及其对周边环境影响方面的研究工作。E-mail：weig@zucc.edu.cn·3318·岩石力学与工程学报2