盾构施工扰动对隧道结构弹性沉降的影响.pdf

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1、盾构施工扰动对隧道结构弹性沉降的影响■王兴国[摘要]随着城市的发展和建设，各地区都开始大量建设地铁。依据目前已经投入使用的地铁隧道来说，弹性沉降问题变得更加明显，持续发生不均匀沉降，使得隧道接头、结构以及正常运行都受到了一定的影响。如果形变过大，会影响轨道平整度，从而影响舒适度。所以，深入研究隧道结构弹性沉降的机理、原因、措施等具有重大意义。盾图1隧道计算模型构施工扰动对隧结构具有多方面的影响因素。Winkler模型当作独立的弹簧，不能实际体现图2不同扰动度弹性沉降出变形的连续性，在用来计算比较厚压缩土层的时图2为不同扰动度，各方向上沉降，可以发现[关键词]盾构施工扰动隧道结构弹性沉降

2、影响候，计算出的沉降量不能实际体现土层的压缩性，随着扰动度的不断增加，会在一定程度上增加沉降。也就是不能体现硬土层的次固结沉降和固结沉降。针对处于同样扰动度，但是远离固定端的部分具有一、施工扰动和扰动度3.隧道扰度方程基本相同的梁沉降，主要是通过Winkler决定的，1.盾构施工的扰动一般都是使用初参数的方式来计算隧道的纵向此时可以合理地选择中间沉降值来当作理想的沉降在盾构施工的过程中会在一定程度上对土体形沉降，通过分析Winkler模型能够得到梁挠度方程估算标准值。成扰动。盾壳和周围的摩擦、盾构推力等都会给土是：体带来破坏，改变结构、应变状态等，还有可能形成一定的超孔隙水压力。会减弱

3、周围土体颗粒的胶结作用，破坏土体结构，重新排列土颗粒，导致出3.修正隧道沉降估算值现沉降。在饱和粘性土的作用下，使得出现超孔隙上述公式是理想状态下给出的沉降值的算例，水压力，道中土体出现沉降。在消散万超孔隙水压4.施工扰动给隧道结构弹性沉降带来的影响在实际施工的过程中应该合理地修正扰动给隧道工力以后，在有效应力的的推动下形成次固结沉降。当扰动度为零的时候，不会对土体造成一定的程带来的沉降影响。充分考虑土体初始形变模量、实际上隧道长期沉降主要包括固结沉降、弹性沉降扰动影响，土体中的隧道处于平衡情况，这时沉降荷载和隧道弯曲刚度的影响，正确地修正弹性沉降，以及次固结沉降。为零，当扰动度大于零

4、的时候，会形成一定的附加假设上述因素不存在一定的关联，修正以后的公式2.建立扰动度沉降。施工扰动给隧道结构弹性沉降带来的影响，为：扰动度状态实际上就是材料变形处于完全调整扰动度大于零的时候，挠度相对于扰动度为零时候和相对完整状态的混合基准情况下。在一定外力的的增量是：其中，Scm（D）是修正后的隧道延性估算值，作用下，处于相对完整的状态，导致材料出现变化，1(q)是分析荷载之后的修正系数，2(E)是分析初从而形成一定的结构变化材料结构会由原来的相对始土体变形以后的模量修正系数，(EI)分析隧道弯3完整状态发展为完全调整状态。土体扰动度D实际曲刚度的修正系数，Sc（D）是隧道弹性沉

5、降估算标上就是沉降底部出现的最大化超大孔隙水压力和自准值。在保持相关参数一致不变化的时候，分别取重应力有效值的比值：D=pw/p。其中，Sc（D）是扰动度处于D的时候，形成的变化参数E、EI、q，以此合理修正系数。从而得到其中，p是自重应力有效值；pw是最大化超大弹性沉降量，和依据公式计算所得。修正公式：孔隙水压力。当扰动度为零的时候是相对完整状态，三、算例和讨论当扰动度为1的时候是完全调整状态，依据上述公本文主要还在相同扰动程度、均匀Winkler基式可以分析出是土体液化。因此，遭受到扰动的土础上的两端固支、均匀荷载、隧道纵向沉降以及均体出现的变形模量是：质的理想状态，适当地改变

6、扰动度来合理的分析和其中，Scm（D）与荷q是正比的关系，与扰动估算隧道弹性沉降的方式。D形成指数关系，与初始土体变形模量具有幂函数1.算例关系。某地铁隧道典型地层就是淤泥质粘土，合理地四、结语其中，E是变形模量，a、c、i分别是观测、完把实际土层变为均一土层，通过分析表明，适当地总而言之，隧道弹性沉降实际上与荷载正比、全调整状态、相对完整状态。3把土层厚度取为16.6kN/m，隧道计算的覆土厚度与扰动度指数关系以及与变形模量呈幂函数关系。二、计算隧道弹性沉降是12m，外径是6.2m，隧道中心处于地表下15m。扰动度、荷载、地质情况会在一定程度上对沉降产1.基本假设隧道结构处于完全均质

7、状态，纵向刚度是9.53×生影响，随着影响因素的增加，沉降情况明显提高。（1）盾构施工过程中，基本上是利用拼接管片8210kN·m。刚度纵向的有效率率为1/15，等效之后参考文献形成的隧道，通过高强度螺栓合理连接管片。（2）82是0.667×10kN·m。架设处于理想的状态下，具[1]刘铭，王志良.盾构施工扰动对隧道结构弹性沉隧道实际施工的时候一般都是不规则直线，相比较有相同的扰动度、相同的基床系数、相同的EI上覆降的影响[J].铁道学报，20