基于双圆盾构隧道地表沉降分析

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1、上海交通大学硕士学位论文双圆盾构隧道地表沉降分析姓名：陈昊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：夏小和20070101上海交通大学硕士学位论文中文摘要双圆盾构隧道地表沉降研究摘要进入二十一世纪，随着城市化进程的加快，地下空间的开发在城市和人类社会的发展中起着越来越重要的作用。双圆盾构隧道以其节省地下空间，使地下空间的规划更加灵活等优势必将在地下空间的开发中得到越来越广泛的应用。然而，双圆盾构掘进与圆形盾构一样会引起周围土体产生位移，特别是地表沉降，势必会影响地面建筑和地下已有管线和构筑物的安全。为了对

2、地面建筑和地下管线采取针对性的保护措施，必须要了解土体位移特性和大小，确定土体位移特性和大小一直是所有盾构隧道施工的重要内容。本文首先基于双圆盾构隧道的施工特点，通过计算圆形盾构的土体地表沉降，运用土体位移叠加法，研究了双圆盾构隧道引起的土体地表沉降的特性，建立了双圆盾构隧道直径、埋深和地层损失等因素与土体地表沉降的关系。结果表明：双圆盾构隧道的地表沉降槽的形态与圆形盾构隧道相似；双圆盾构隧道的地表沉降量大，影响范围广；双圆盾构隧道的地表沉降与埋深和直径之比有关。然后以上海轨道交通杨浦线（M8线）为例，对

3、双圆盾构施工过程进行了有限元数值模拟，分析了隧道的地表沉降，并与现场实测数据进行比较。通过不同有限元软件模拟同一工况（黄兴绿地站～翔殷路站75环附近），比较四种主流有限元软件（包括PLAXIS、ABAQUS、MARC、ANSYS）在分析双圆盾构隧道地表沉降的差别，为计算双圆盾构隧道地表沉降提供比较好的有限元程序。关键词：双圆盾构，隧道，地表沉降，数值分析，有限元法I上海交通大学硕士学位论文AbstractAnalysisofSurfaceSettlementforDouble-O-TubeShieldTu

4、nnelABSTRACTThedevelopmentofundergroundspaceplayamoreandmoreimportantroleinthedevelopmentofcitiesaswellassocietieswiththeaccelerationofurbanizationinthe21stcentury.TheDOTshieldtunnelwillbecomemoreandmorepopularbecauseofitsvirtuessuchassavingundergroundspa

5、ce,makingtheplanningoftheundergroundspacemoreflexibleandsoon.However,thesameassingle-circleshield,DOTshieldtunnelconstructionwillalsoleadtosurfacesettlementwhichwillhavenegativeinfluenceonsurroundingbuildings.Soconfirmingthecharactersanddegreeofsoilsurfac

6、esettlementisquiteanimportantrole.BasedonthecharacteristicsoftheDOTshieldtunnelconstruction,thesoilsurfacesettlementwasstudiedusingthemethodofthedisplacementoverlapping.Therelationshipbetweenthesoilsurfacesettlementandthetunneldepth,thetunneldiameterandth

7、egapparameterwasalsoderived.ItisshownthatthesoilsurfacesettlementcurveofDOTshieldtunnelissimilarwiththatofcircletunnel;thesoilsurfacesettlementandthewidthofthesettlementtroughofDOTshieldtunnelarelargerthanthoseofcircletunnel,andthesoilsurfacesettlementofD

8、OTshieldtunnelisrelatedtotheratioofthedepthtodiameteroftunnel.Keywords:double-o-tubeshield;tunnel;surfacesettlement;numericalsimulation;FEMsimulation.II上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注