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现代隧道技术 2017, Vol. 54 Issue (4) :97-106    DOI:
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复合地层中浅埋盾构隧道开挖引起的地层位移及应力预测分析
(1 中南大学土木工程学院,长沙 410075;2 中南大学高速铁路建造技术国家工程试验室,长沙 410075)
Prediction and Analysis of Ground Displacement and Stress Caused by the Excavation of a Shallow-Buried Shield Tunnel in a Compound Stratum
(1 School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075; 2 National Engineering Laboratory for Construction Technology of High Speed Railway, Central South University, Changsha 410075)
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摘要 为揭示复合地层中浅埋盾构隧道开挖引起的地层位移及应力,文章基于Покровский当层法,将该问题等效为求解均质地层位移及应力分布问题,结合Loganathan修正公式,推导了复合地层中浅埋盾构隧道开挖引起的地层位移、应变和应力分量表达式,构建了地层位移场分布预测模型。同时基于理论预测模型,对比分析了工程实例的预测位移与实测数据的差别,讨论了上下层土体弹性模量比 n、地层深度 z和土体泊松比μ对隧道开挖的影响;在分析含软弱夹层隧道开挖问题时,提出了软弱夹层等效厚度 K的概念。研究结果表明:随着 n的增加,地表最大沉降值 Smax、地表附加水平应力σx和竖向应力σz的最大值均有所减小;随着 z的增加,地层最大沉降值有所增大;随着μ 的增加,Smax有所减小,地表附加水平拉应力σx和竖向应力σz的最大值有所增加;当软弱夹层等效厚度 K增加,Smax有所增加;隧道施工时,上硬下软地层产生位移及应力扩散现象,上软下硬地层产生位移及应力集中现象。
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关键词:   
Abstract: To reveal the distribution of ground displacement and stress caused by the excavation of a shallow-bur? ied shield tunnel in a compound stratum, the Покровский equivalent layer method was applied to simplify the problem into a solution for the displacement and stress distribution in a homogeneous formation. Using the modified Loganathan′s formula, the expressions of ground displacement and strain component and stress component were deduced, and a displacement field distribution prediction model was established. Based on a theoretical prediction model, the predicted and measured values were compared, and the effects of elasticity modulus ratio n of the upper and lower soil layers, the depth of tunnel z and the Poisson ratio μ on tunnel excavation are also discussed. As for a tunnel excavation in a soft interbed stratum, the equivalent thickness K of the soft interbed stratum is introduced.The research results show that: 1) with an increase of the n value, the maximum surface settlement Smax, maximum additional horizontal stress σx and vertical stress σz decrease; 2) with an increase of the z value, the maximum settle? ment increases; 3) with an increase of the μ value, the Smax value decreases and the maximum additional horizontal stress and vertical stress increase; 4) with an increase of the K value, the Smax value increases; and 5) during tunnel construction, displacement and stress diffusion occur in the stratum that is hard at the upper part and soft at the lower part, while displacement and stress concentration occur in the stratum that is soft at the upper part and hard at the lower part.
KeywordsShield tunnel,   Stratum displacement,   Stratum stress,   Prediction model,   Compound stratum     
基金资助:

基金项目:国家自然科学基金资助项目(51578550,51538009);中南大学研究生自主探索创新项目(2017zzts153).

作者简介: 作者简介:傅鹤林(1965-),男,教授,博士生导师,主要从事岩石力学及隧道工程等方面的教学与研究工作,E-mail: fu.h.l@csu.edu.cn. 通讯作者:张加兵(1991-),男,博士研究生,主要从事岩石力学、隧道工程等方面的研究工作,E-mail: zhang_jb1@sohu.com.
引用本文:   
.复合地层中浅埋盾构隧道开挖引起的地层位移及应力预测分析[J]  现代隧道技术, 2017,V54(4): 97-106
.Prediction and Analysis of Ground Displacement and Stress Caused by the Excavation of a Shallow-Buried Shield Tunnel in a Compound Stratum[J]  MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY, 2017,V54(4): 97-106
链接本文:  
http://www.xdsdjs.com/CN/      或     http://www.xdsdjs.com/CN/Y2017/V54/I4/97
 
没有本文参考文献
[1] 李瑞俊1 宋宗莹2 李 琛1 王文斌2 任育珍3,4 蔡建华3,4 张家旭3,4.重载铁路梁家山隧道病害多源融合诊断与处置对策[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 301-308
[2] 张小龙.桩基荷载作用下地铁盾构隧道结构力学响应分析[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 82-89
[3] 李克玺1,2 党建东3 张 见3 叶光祥4 王晓军1,2 陈青林1,2 曹世荣2 张 河1,2.基于声发射特征参数的不同类型砂岩破裂特征研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 26-36
[4] 周彩荣1 易黎明1 马山青2 周 蠡3 于金弘4,5.三点加载下高性能纤维混凝土顶管承载特性及配筋方案研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 50-60
[5] 郭永军1 李 超2 郑建国3 于永堂4 朱才辉5.地面堆载对西安黄土地层中既有盾构管片影响研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 61-72
[6] 王永刚1 崔翌堃1 吴九七2,3 黄 俊4 沈 翔2,3 杨 奎4 苏 栋2,3.考虑不同磨损形式下的滚刀受力与磨损对比分析[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 73-81
[7] 冯冀蒙1,2 宋佳黛1,2 王圣涛3 李艺飞1,2 张俊儒1,2 王好明4 汪 波1,2.填海地层特大断面隧道超长管棚变形控制 效能研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 155-162
[8] 徐才坚1 陈星宇1 雷明林1 张兴龙2 孙怀远2 李晓军2.隧道施工掌子面前方围岩富水性数字孪生与风险决策[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 90-99
[9] 杨 颖1 倪 凯1 葛 林2 张明飞3 王晓睿4.弱光条件下基于改进Unet模型的隧道渗水病害图像分割[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 100-110
[10] 苏开春1 付 锐2,3 曾弘锐2,3 冷希乔4 郭 春2,3.基于DBO-A-LSTM的公路隧道短时多步交通量预测[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 111-121
[11] 熊 颖1,2 张俊儒1,2 范子焱1,2 陈佳豪1,2 马荐驰1,2 陈鹏涛1,2 谭瑞锋3,4.层状软岩中爆破应力波传播与振动衰减特性研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 122-131
[12] 刘 杨1 邵泽楷2 田浩帆2 张汝溪1 郑 波3 王峥峥2.高速公路隧道下穿房柱式煤矿采空区爆破施工煤柱 损伤规律研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 132-144
[13] 罗志洋1 张春瑜2,3 王立川1,2,4,5 徐 烁1 李利平4 王倩倩5 刘志强6.TBM裂隙岩体隧洞涌水机制及注浆堵水研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 145-154
[14] 周弋力1 封 坤1 郭文琦1 张亮亮2 李春林3.超大直径盾构隧道管片纵缝抗弯力学行为与损伤过程研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 163-173
[15] 易 丹1 薛皓匀2 杨绍毅2 喻 波1 封 坤2 林 刚1.盾构隧道管片结构螺栓失效对横向地震响应的影响分析[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 174-181
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