资源描述：
《盾构法施工对隧道稳定性的仿真分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2017年第6期混凝土与水泥制品2017No.66月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSJune盾构法施工对隧道稳定性的仿真分析王军(中铁十八局集团第一工程有限公司,涿州072750)摘要：以南京地铁十四号线工程盾构施工为依托,借助ANSYS有限元软件,针对该工程中的翠屏山隧道建立了三维数模进行仿真计算与分析。计算结果表明,地铁隧道盾构施工对翠屏山隧道周围土体扰动较小,后者整体保持稳定,未出现大的异变；最大应变区域发生在翠屏山隧道中心区域,隧道底板最大下沉量为18.2mm,建议在该区域加密抗拔桩,以减小土体变形。关键词：盾构施工；应变场；抗拔桩；三维数
2、模；仿真计算Abstract:BasedontheshieldconstructionofNanjingMetroLineNo.14,ANSYSfiniteelementsoftwareisusedtoestablishthe3DmodelofCuipingshanTunnelforsimulationcalculationandanalysis.TheresultsshowthatthesubwayshieldtunnelconstructionhaslittleinfluenceonthesurroundingsoilofCuipingshanTunnel,thesurr
3、oundingsoilcanmaintaintheoverallstabilityandhasnomajorchanges.ThemaximumstrainoccurredinthecenterareaofCuipingshanTunnelfloorarea,themaximumsubsidencequantityis18.2mm,whichindicatesthattheupliftpileshouldbeincreaseddensitytoreducesoildeformation.Keywords:Shieldconstruction;Strainfield;Uplif
4、tpile;3Dnumericalsimulation;Simulationcalculation中图分类号：TU528.01文献标识码：A文章编号：1000-4637(2017)06-82-041项目概况根据工程项目实测地质勘探资料,工程区域土拟建的南京地铁十四号线规划以南北方向经层按照岩性可分为杂填土、素填土、粉土、粉砂类细过南京江宁区翠屏山处与现有翠屏山隧道错层交纱、淤泥质粉质黏土、粉质黏土①、粉质黏土②、强汇。根据宁地铁函字(2001)30号文件,新建地铁隧风化安山岩8层,地质承载力较好。其中,翠屏山隧道拟采用盾构法下穿翠屏山隧道,左右线中心距为道所在地层为粉砂类细纱
5、、淤泥质粉质黏土；盾构13.5m,相近边线距离为7.2m。地铁左线中心线与翠地铁隧道所在地层主要为粉质黏土①和粉质黏土屏山隧道相交处桩号分别为K35+365.85(南侧)、②；隧道底部为强风化安山岩。K35+341.35(北侧),南北侧地铁隧道顶高程分别为工程地基采用加设抗拔桩加固模式。在沿翠屏1.65m和2.48m,距离翠屏山隧道底部距离分别为山隧道方向设置4根/排的抗拔桩,抗拔桩的布设参1.12m与2.03m；地铁右线中心线与翠屏山隧道相交考翠屏山隧道底板的拉应力分布(拉应力大的区域处桩号分别为K35+362.51(南侧)、K35+340.85(北布设较密)。共布设28根
6、抗拔桩,抗拔桩的具体布侧),南北侧地铁隧道顶高程分别为1.58m和2.45m,设如图2所示。距离翠屏山隧道底部距离分别为1.00m与1.71m。地铁隧道与翠屏山隧道位置关系如图1所示。1.004m1.711m左线右线(a)全视图(b)侧视图图1地铁隧道与翠屏山隧道位置关系图2抗拨桩的具体布设情况-82-王军盾构法施工对隧道稳定性的仿真分析2三维数值模型建立及计算所示。2.1研究范围以地铁左线中心线与翠屏山隧道相交处南侧(桩号K35+365.85)为中心点,X方向(地铁盾构掘进方向)取72m长；Y方向(翠屏山隧道方向)取80m长,Z方向(竖直方向)取45.6m长,以右手法则3判
7、断坐标正负。整个研究范围体积共262656m,采用ANSYS有限元软件进行计算,模型研究范围示(a)地铁隧道(b)翠屏山隧道意图见图3。图4研究对象网格划分2.3施工工序模拟整个施工工序分为4个步骤：①翠屏山隧道明挖施工完成,形成自重地应力场；②完成抗拔桩施设,左线隧道开挖；③完成左线管片拼装,形成支护,释放80%载荷；④左线隧道施工完成,右线隧道施工,释放载荷同左线；⑤左、右线隧道施工均完45.6m成。部分施工工序数值模拟见图5。80m72m图3研究范围内整体建模情况(a)工序①(b)工序③2.2网格
