城市地铁盾构施工地表沉降计算方法研究.pdf

《城市地铁盾构施工地表沉降计算方法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第28卷第1期南昌航空大学学报：自然科学版Vo1．28．No．12014年3月JournalofNanchangHangkongUniversity：NaturalSciencesMar．，2014城市地铁盾构施工地表沉降计算方法研究姜安龙(厦门轨道交通集团有限公司，福建厦门361001)[摘要】城市地铁盾构法施工引起的地表变形计算是盾构施工中必须重视的问题。以地铁某区间盾构隧道施工为研究对象，综合考虑盾构施工阶段各影响因素，建立了盾构推进力学模型。基于弹性力学的Mindlin解，推导了考虑刀盘摩擦力及同步注浆压力影响的地表沉降计算公式，并结合现场实测数据及数

2、值模拟结果进行对比分析。分析表明：本研究推导的地表沉降计算公式计算出的地表沉降预测值与实测沉降曲线吻合较好，且可得到更为精确的计算结果。该研究成果可为工程实践及理论研究提供参考。[关键词]地铁隧道；盾构施工；Mindlin解；地表沉降；比较分析[中图分类号]TU451[文献标志码】Adoi：10．3969／j．issn．1001-4926．2014．O1．019[文章编号】1001—4926(2014)01—0101—08ResearchonCalculationMethodofGroundSettlementInducedbySubwayShieldTune

3、llingConstructionJIANGAn—long(XiamenRailTransitGroupLimitedCorporation，XiameaFujian361001，China)Abstract：Theproblemofthegroundsettlementcausedbyshieldconstructionofmetrotunnelsshouldbepaymoreattention．Amechanicalmodeloftheshieldthrusthasbeenestablishedbyconsideringtheinfluenceofshie

4、ldconstructionprocesses．BasedontheMindlinsolutioninthetheoryofelasticity，thesolutionsforgrounddeformationwerederivedwiththeconsiderationsofinfluencingfactorsofcutterheadfrictionandsynchronousgroutingpressures．Furthermore，bothfieldmonitoringandnumericalanalysisareemployedtoverifythes

5、olutionsabove．Theresultsshowthatmorereasonableresultscanbeobtainedbyusingthismethod．Theresultsobtainedbytheresearchabovehavegreatvalueinbothengineeringpracticeandtheoreticalresearch．Keywords：metrotunnel；shieldconstruction；Mindlinsolution；groundsettlement；comparativeanalysis言裹地铁建设是我国

6、21世纪城市地下空间开发的铁建设中，但是盾构施工不可避免地会对周围土[收稿日期]2014—01—18[修回日期]2014—02—27[作者简介]姜安龙(1976一)，男，厦门轨道交通集团有限公司，副教授。主要研究方向：隧道及地下工程。·102·南昌航空大学学报：自然科学版第28卷体产生扰动，引起地层移动和变形，并带来一系列工程问题。因此，必需对盾构隧道施工引起的地层变形进行有效的预测，以制定相应的控制措施防止工程事故的发生，确保盾构施工对周围环境的影响降到最低。盾构隧道施工引起的地层变形预测方法主要有：经验公式法、理论解析法。、随机介质理论法¨引、数值分析法州

7、等。经验公式法虽然简单、方便，但所涉及的参数物理意义不明确，缺乏理论基础。运用弹性力学理论对隧道开挖变形问题的图1盾构土中掘进的力学模型解答主要集中在2个方面：一是基于平面问题的求2)作用在盾构开挖面的荷载近似为圆形均布解，这种简化方法简单直接，求解方便，但不能考虑荷载；施工阶段各影响因素；二是基于空间问题的求解，3)刀盘和盾壳与周围土体之间的摩擦力在作这种简化方法力学思路明确，但现有的盾构推进力用面上均简化为均匀分布；学模型仅考虑了正面附加推力、盾壳与土体摩擦力4)同步注浆压力沿衬砌管片环向均匀分布，作和地层损失的影响，而忽略了刀盘摩擦力及同步注用范围为一环

8、的宽度；浆压力的作用。本研究以地铁某区