基于盾构隧道周围地层位移分析

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1、北京交通大学硕士学位论文盾构隧道周围地层位移分析姓名：杨冠天申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：项彦勇20040301摘要在我国地铁盾构隧道施工正在蓬勃发展，相关课题的研究也十分活跃，其中一个重要内容就是对隧道开挖导致的地层沉降的预测和研究。在城市隧道建设过程中，如果没有了解周围地层的变形特性，不能对盾构隧道周围土体位移做出精确的预测，那么在隧道建设过程中将可能对其周围的地下桩、地下连续墙、地下管道以及周围地表的已有建筑造成破坏。本论文主要研究由盾构隧道施工过程引起的隧道周围地层变形问题。盾构隧道周围地层变形的计算方法可以分为经验方法、数值计算方法以及解析计算方法，在已有研究成

2、果的基础上，重点研究了以下问题：(1)在传统经验方法(以Peck公式为代表)基础上，着重探讨经验方法在盾构隧道中的具体运用，结合工程实例论述了在盾构隧道中运用经验方法的注意事项与存在的问题。(2)在盾构隧道地层位移计算中引入了几种半解析方法，重点讨论了间隙参数的计算方法。结合盾构隧道工程实际，主要对Loganathan方法进行分析和运用。‘(3)在盾构隧道地层位移计算中引入了Bobet提出的一种解析方法，结合一种盾构模型，提出了从分析盾构位移方向来求解盾构隧道间隙参数的方法，并通过工程实实例分析，得出了与工程实际比较接近的结果。通过研究盾构隧道周围地层位移的半解析及解析方法，尤其是对

3、间隙参数的讨论，为今后进一步研究多圆盾构地层位移、盾构隧道开挖对周围及地下工程设施的影响奠定了一定的理论基础。【关键词l：盾构隧道地层位移间隙参数盾构模型解析法ABSTRACTShieldtunnelinghasbecomeoneofthemostpopularmethodsusedintheconstructionofurbantunnelsinourcountry．Thestudiesfortheconstructionofshieldtunnel，especiallyassociated谢mpredictionofgroundmovement，arealsoissues．Inu

4、rbanareas，itisessentialtoprotectthepre-existingstructuresandundergroundconduitsfromdamagecausedbytunneling—inducedgroundmovement．Therefore，itisnecessarytopredicttheinfluenceoftunnelingonadjacentstructuresduringthedesignandconstructionstages．Thispaperpresentstheevaluationofavailableempirical，qua

5、si-empiricalandanalyticalmethodstOpredicttheshieldtunneling-inducedgroundmovements．Thefollowingbasicproblemsareinvestigated：(1)OnthebasisofOaussiandistributioncurveproposedbyPeck，specificapplica-tionanditsmattersaboutapplicationofempiricalmethodaleintroducedinthispaper．Problemsinpracticearealso

6、discussed．(2)Quasi·empiricalmethodssuchasSagasetamethod，Verruijtmethod，Booker&Loganathanmethodareintroducedinthispaper．Tocalculatethevalueofgapparameterismainlydiscussed．(3)BohetanalyticalmethodanditsapplicationintwoprojectsinBeijingareintro-ducedinthispaper．Basedonashieldmodel，anewmethodtocalc

7、ulatethegapparameterispresented．Thedifferencesbetweenpredictionwhichisgainedbyusingthenewmethodandobservationsa舱small．Insummary,thequasi·analyticalandanalyticalsolutionpresentedinthispaper,especiallythediscussionofgapparameter,hav