双圆盾构隧道施工土体变形分析

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1、河海大学博士学位论文双圆盾构隧道施工土体变形分析姓名：朱洪高申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：殷宗泽20080401摘要双圆盾构作为一种新的隧道施工方法，相对单圆盾构具有比较明显的优越性，随着我国地下空间开发的不断发展，双圆盾构施工技术必将会得到越来越广泛的应用。双圆盾构法施工具有很多新的特点，目前国内对于双圆盾构隧道施工工法和地表沉降的研究非常少。本文结合上海地铁M8线双圆盾构隧道施工监测的土体位移资料，采用经验法、理论分析和有限元法对双圆盾构法隧道施工土体位移进行了比较系统的研究，取得到了以下创

2、新成果：(1)对双圆盾构施工过程中衬砌管片受力变形的监测资料进行分析，得到了双圆盾构隧道施工过程中管片外部土压力、管片内钢筋应力的分布和变化规律，指出隧道衬砌的危险部位，为双圆盾构施工和衬砌管片优化设计提供了参考借鉴。(2)分析双圆盾构隧道周围地表沉降、深层土体孔隙水压力和土压力的分布发展规律，指出了Peck公式在模拟双圆盾构隧道横断面地表沉降方面的缺陷，提出Celestino公式较Peck公式更适合于双圆盾构横断面地表沉降的预测；提出用位移叠加法计算双圆盾构施工引起的横断面地表沉降，该方法能够考虑双圆盾构

3、左右侧隧道的地层损失不同的情况，计算结果与实测资料吻合。(3)运用三维非线性有限元模拟了双圆盾构隧道的掘进施工过程，分析了双圆盾构隧道施工过程中周围地层变形的分布规律。关键词：双圆盾构，衬砌应力，地层位移，经验公式，数值模拟。ABSTRACTDouble-O-TubeshieldmaChinehaSapparentdominallcethaIltheSinglecircleshieldmachineintheconstmctionofspaceimervalmetrot咖e1．DOTshieldteclll

4、liquewillmorea11dmorebeenusedwiththedevelopmentoftheunde略roundexploitationofourcoulltⅨThereareVer)rf．ewresearchfindingsabouttheconstmctionmemodofDOTshieldaIldthesurfacesettlementinducedbyDOTs11ieldconstruction．Thispapersystematicallys唧1m撕zedtheexiting印plic

5、ationexitingconditionandthekeytecllIlologyofDoTshieldteclmique．ThestressesaIlddefomationsoftheliningstmcturea11dthedisplacementsofsuIToundingrockwereanalyzedindetail．Finally，thedriVingprocessofDOTshieldtlmnelwassi舢latedusingthenon-1inear3DFEM．nedi嘶butionru

6、leofdisplac锄entofsurroundingrockduetoDOTshieldnlnneldriVingwas丘lrtherstudiedon．Themainworksofthispaperarelistedasfollows：(1)Comparingthedi插：renceofthelillingbetv佗enSinglecircleshieldtuIlIlelandDOTshieldtlmnel．TheDOTshieldconstructiontechniqueswereintroduce

7、dbasedonthee)【perienceofpracticalprojects．Theoutsidee枷lpressure，theinsidesteelstressanddefIomationoftheDOTshie】d1injngwerea112Llyzed，aJldt11emaXimumi11nerforcea11dworstplaceofliningstmcturewerepresentedtofacilitatethedesignandproduction0flining．(2)T11einnu

8、enceonthedisplacementsofs岍oundingsoilduetoDOTshielddriVingwaSaIlalyzedbasedonmemeasurementofthesurfacesoilsettlement，thede印soildisplacement，theporewaterpressureandthee砷pressure．ThediSplacememsofsun．oundingsoi