盾構(gòu)施工地層變形實(shí)測與三維數(shù)值模擬及參數(shù)分析.pdf

1、盾構(gòu)法是在軟土地區(qū)修建地下隧道的一種重要手段,但不論采用哪種方法都會對周圍土體產(chǎn)生不同程度的影響。本文針對盾構(gòu)施工對周圍土體擾動機(jī)理展開論述,分析了盾構(gòu)法對周圍土體擾動的成因,討論了盾構(gòu)施工對周圍土體應(yīng)力應(yīng)變擾動、引起地面沉降的因素。
　　 有限元法是計(jì)算盾構(gòu)隧道開挖的重要方法,本文從數(shù)學(xué)與力學(xué)研究方法入手,開展了盾構(gòu)施工引起土體變形的三維有限元數(shù)值計(jì)算的研究;本文以天津地鐵一號線工程及廣州地鐵二、八號延長線工程為背景,在兩工程

2、中試驗(yàn)區(qū)間進(jìn)行了隧道開挖過程中地層沉降與傾斜的現(xiàn)場試驗(yàn)。在對盾構(gòu)施工段各層土體在開挖過程中的水平和垂直位移進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)測的基礎(chǔ)上,根據(jù)工程實(shí)際,綜合考慮盾構(gòu)隧道施工過程中的材料非線性、盾尾建筑空隙、盾構(gòu)密封艙內(nèi)土壓力、土體與襯砌結(jié)構(gòu)的相互作用等因素,利用有限元程序ABAQUS建立三維有限元模型,對盾構(gòu)隧道動態(tài)開挖過程進(jìn)行模擬。通過與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)的對比表明,有限元計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果吻合良好。
　　 本文采用大型通用非線性有限元分析

3、軟件ABAQUS進(jìn)行數(shù)值模擬,綜合考慮了土體非線性、土體與襯砌作用、注漿壓力、和支護(hù)壓力等主要因素建立力學(xué)模型,利用有限元方法對盾構(gòu)隧道動態(tài)開挖過程進(jìn)行模擬。本文研究了盾構(gòu)法施工引起地表和不同土層不同方向上變形的規(guī)律,研究盾構(gòu)施工過程中周圍土體變形的不同變化規(guī)律,研究了支護(hù)壓力、注漿壓力、以及剛度折減時(shí)選擇的系數(shù)等因素對結(jié)果的影響。
　　 本文還以等效荷載來模擬建筑物,考慮隧道上方有帶淺基礎(chǔ)的建筑物時(shí),分析了此時(shí)地表的變形,同時(shí)