【碩士】平行雙隧道施工引起土體變形的數(shù)值模擬【2008】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：巖土工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　在城市地鐵工程中，大多是同一埋深開挖的兩條近距離平行隧道。雙孔盾構(gòu)隧道施工引起的土體變形比單孔隧道要復(fù)雜得多，研究雙孔盾構(gòu)隧道施工引起的地面沉降及土體側(cè)向位移規(guī)律具有重要的意義。　　論文首先就盾構(gòu)隧道施工引起地表沉降的機(jī)理及其影響因素進(jìn)行了分析，然后利用有限差分軟件FLAC3D，并嵌入FISH語言進(jìn)行編寫命令，建立單、雙孔盾構(gòu)隧道的三維數(shù)值模型，模擬分析其動(dòng)態(tài)施工時(shí)誘發(fā)的地表沉降和土體側(cè)向變形規(guī)律；包括單、雙孔盾構(gòu)隧道施工引起的土體變形規(guī)律比較，以及對影響土體變形的因素如施工方式、注漿時(shí)間的及時(shí)性、土艙壓力等進(jìn)行了分析。　　通過數(shù)值模擬研究，得出了一些有參考價(jià)值的結(jié)論：　　(1)雙孔盾構(gòu)隧道距離較近時(shí)，地表沉降曲線成“單峰”形態(tài)。最大沉降值在雙孔中心連線的豎直軸線上，與單孔隧道施工相比，地表最大沉降值及沉降槽寬度分別增加了58％和16％；引起土體的最大側(cè)向變形是單孔開挖情況下的1～2倍，疊加影響嚴(yán)重。　　(2)雙孔盾構(gòu)隧道采取同步開挖與先后異步開挖兩種施工方式，其誘發(fā)的地表沉降在橫向上的影響范圍是相同的，寬度約為隧道直徑的10倍。引起的地表最大沉降值及土體側(cè)向變形只是略有不同?！　?3)盾尾注漿不及時(shí)時(shí)，引起的地表最大沉降值及土體的最大側(cè)向位移是注漿及時(shí)狀態(tài)下的2-5倍，地表沉降在橫向上的影響范圍相應(yīng)增加近4m；最大橫向位移由雙孔隧道水平軸線處移至地表處。壁后注漿及時(shí)是減小地層損失的關(guān)鍵因素。　　(4)增大土艙壓力對控制地表沉降和減小土體橫向水平位移所起作用有限，或者并不合適，反而使雙孔隧道內(nèi)、外側(cè)土體的縱向變形增加許多。實(shí)際施工過程中，宜與原始土壓力保持一致。　　

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