浅论大型泥水盾构近距离穿越已建地铁fem模拟及风险评价

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1、上海交通大学硕士学位论文大型泥水盾构近距离穿越已建地铁FEM模拟及风险评价姓名：郭昊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：黄醒春;周松20070201上海交通大学硕士学位论文大型泥水盾构近距离穿越已建地铁FEM模拟及风险评价摘要盾构法是地铁建设经常使用的施工方法，盾构施工对周围土体的扰动不可避免会影响已有建筑的安全，而近距离隧道施工是现在城市地下建设过程中遇到最多的问题，如何解决新建隧道对已建地铁隧道的影响，并且保证已建隧道的正常使用正是本文所要研究的。论文以西藏南路隧道从下部穿越刚建成的地铁M8线为工程背景，综合考虑了初始地应力、施工卸

2、荷、顶进力、开挖和支护、注浆压力和盾构重量各个因素，建立了能够反应工程实际的四条隧道地下交叉的复杂三维有限元模型，用FEM模拟其施工穿越过程。在模拟新建隧道开挖对已建隧道的影响之前，先通过控制M8线结构密度的方法平衡了由于已建隧道开挖造成的土体沉降。总结计算结果，分析了在不同土体损失率条件下，西藏南路盾构施工对土体位移、M8线结构沉降及结构应力的影响规律。并且根据工程实际需要，提出一种M8线等效加固方案，研究加固效果，为施工提供了参考方案。本文的研究工作对了解新建隧道施工造成已有隧道变形特点和应力分布有一定的参考作用，并提供了可能的加固方案，

3、为今后类似工程的施工积累了经验。关键词：近距离隧道，盾构，有限元，土体位移，加固，土体损失率I上海交通大学硕士学位论文FEMSIMULATIONANDRISKEVALUATIONONLARGESLURRYSHIELDPASSINGTHROUGHTHEOPERATINGTUNNELCLOSELYABSTRACTShieldmethodisageneralmethodfortunnelconstruction.Duringshieldtunnelconstruction,disturbanceinducedbyshieldmaycauseseri

4、ousdamagetotheusingbuildingsinevitably.Andclose-spacedtunnelconstructionisthemostproblemsinthecityundergroundtransportationconstruction.Sohowtoreducetheinfluencetooldtunnelduetonewtunnelconstructionandkeepoldtunnelusingsafelyarethemaincontentofthispaper.Thispaperuseathreedi

5、mensionalfiniteelementmodeltosimulateaconstructionoftunnelpassingthroughtheoperatingtunnelfromthebottomcloselybasedonSouthXiZangRoadtunnelpassingoverMetrolineNo.8.Manyfactorsareconsidered,includinginitialstress,load-off,jackingpower,excavationandsupport,injectingpressureand

6、theweightofshield.Beforeanalyzingtheeffectofnewtunnel,soilsettlementcausedbyNo.8excavationwillbebalancedthroughchangingthedensityofNo.8.Aftersummarizingtheresults,thelawsofsoildisplacement,No.8settlementandstructurestressinfluencedbytheconstructionofSouthXiZangRoadtunnelare

7、analyzedaccordingtothegroundloss.Attheendofpaper,areinforcementschemewillbestudiedinordertoprovidesomesuggestionforconstruction.Thispaperhassomehelptounderstandthedeformationandstressfeatureofoldtunnelduetothenewtunnelconstructioninclose-spaced.Andsomereinforcementschemesar

8、egiventokeepoldtunnelsafe.Iwishthatthispapercanaccumulatemoreexperienceforthiskind