【摘要】：為了探究潮位變化與越江盾構(gòu)隧道的沉降和收斂變形之間的關(guān)聯(lián)性,采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、相關(guān)性分析和周期性分析方法,對上海某越江盾構(gòu)隧道的監(jiān)測數(shù)據(jù)與同時期隧道上部的潮位變化進(jìn)行研究分析。研究表明:1)江中段隧道在潮位變化的作用下產(chǎn)生均勻沉降,其波動性與潮位起伏具有近似的周期性;2)陸域段隧道沉降變化的波動性程度與河流的距離有關(guān);3)潮位變化引起隧道管片斷面的橫徑和豎徑產(chǎn)生循環(huán)的收斂變形,其橫徑收斂變形大于豎徑收斂變形。以上研究可為越江盾構(gòu)隧道設(shè)計、施工和運維提供參考。
【圖文】：

約為10m。該隧道于2001年5月25日開工建設(shè)，2004年5月工程全線竣工通車，目前運營通車已經(jīng)超過12年。隧道縱斷面安裝了光纖光柵大落差縱向沉降傳感器對隧道沉降進(jìn)行測量，儀器的精度為0．1mm，數(shù)據(jù)自動采集的頻率為0．5h/次，全部測點布置在隧道西線上，其中測點1(K0+700)、測點2(K0+820)和測點3(K0+940)布置在陸域隧道段中，而測點4(K1+080)、測點5(K1+150)、測點6(K1+240)、測點7(K1+300)、測點8(K1+360)和測點9(K1+425)布置在江中段隧道中，而對于過渡段(測點3到測點4之間的范圍)沒有布置測點，測點空間布置圖如圖1所示。同時根據(jù)隧道上覆土層的情況，在江中段隧道里程為K1+440處安裝了1臺一體化隧道斷面收斂儀，該斷面上覆土層厚度最小，隧道截面收斂受潮位變化影響最大。利用該隧道斷面收斂儀對隧道橫截面的橫徑、豎徑的收斂變形進(jìn)行監(jiān)測，儀器的精度為0．1mm，數(shù)據(jù)自動采集的頻率為0．5h/次。圖1隧道測點空間布置圖Fig．1Layoutoftunnelmonitoringpoints2監(jiān)測數(shù)據(jù)定性分析2．1潮位變化與同時期隧道沉降變化根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，繪制隧道上方黃浦江從2017年6月17日到2017年7月16日的潮位變化和同時期該隧道各測點沉降變形的時間序列曲線圖，如圖2和圖3所示。通過對比2個曲線圖可以看出，江中段6個測點的沉降值曲線的波峰和波谷與潮位曲線的波峰和波谷基本上是相互對應(yīng)的，即江中段隧道沉降值波動性與潮位變化的波動性是同步變化的;在陸域段隧道中，測點1、測點2和測點3在潮位變化的作用下沉降值曲線的波動性與江中段相比相對平緩，其波動性變化并不明顯。從圖2和圖3整體上看，隧道所有測點的沉降曲線的總體形態(tài)趨勢與潮位變化的總體形態(tài)趨勢是一致的，，當(dāng)潮位變化曲線呈現(xiàn)出兩端“凸起”、中間“凹陷”時，隧道各測點的

響應(yīng)，繪制高低潮位差與同時期隧道各測點沉降差曲線變化的對比圖，潮位差等于后一個潮位與前一個潮位之差的絕對值，沉降差等于后一個沉降值與前一個沉降值之差的絕對值，如圖4所示。圖2潮位變化曲線圖(2017年)Fig．2Curveoftidalfluctuation(in2017)圖3隧道各測點沉降變化圖(2017年)Fig．3Curvesofsettlementvariationofmonitoringpointsoftunnel(in2017)圖4高低潮位差與同時期隧道各測點沉降差曲線圖(2017年)Fig．4Curvesshowingrelationshipbetweentidalfluctuationdifferenceandsettlementofmonitoringpointsoftunnel(in2017)從圖4可以看出，江中段隧道各個測點的沉降差變化曲線基本重合，反映出在潮位變化的作用下，江中段隧道呈現(xiàn)出整體的上浮或者下沉，即潮位變化引起江中段隧道產(chǎn)生均勻沉降變形，不會對隧道產(chǎn)生過大的結(jié)構(gòu)破壞。同時，江中段隧道沉降差曲線變化的形態(tài)趨勢與潮位差曲線變化的形態(tài)趨勢基本保持一致，說明江中潮位變化是引起江中段隧道沉降變形的主要影響因素;在陸域段隧道中，測點1、測點2和測點3在潮位變化的作用下沉降差變化曲線的波動性呈現(xiàn)微弱增強(qiáng)的趨勢。同時根據(jù)表1的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，陸域段隧道隨河流的距離越近，沉降差平均值越大，沉降差的標(biāo)準(zhǔn)差越大，說明陸域段隧道距離河流越近，沉降值越離散，沉降曲線波動性越大，進(jìn)而說明在潮位變化的作用下陸域段隧道沉降波動性與河流的距離有關(guān)。陸域段與江中段之間的過渡段中，測點4的沉降差比測點3的沉降差大，說明過渡段隧道受潮位變化影響的程度不同，這是由于地層條件的突變處、軸線曲率最大處以及聯(lián)絡(luò)通道匯集在此隧道段，在潮位變化1426隧道建設(shè)(中英文)第37卷
【作者單位】： 上海大學(xué)-上海城建建筑產(chǎn)業(yè)化研究中心;上海大學(xué)土木工程系;上海大學(xué)悉尼工商學(xué)院;上海市地下空間設(shè)計研究總院有限公司;
【基金】：上海市科委重點項目“大數(shù)據(jù)專項”(13511504803) 上海市國資委重大科研項目(2014008)
【分類號】：U455.43


本文編號：2541757