以沈陽地鐵1號線隧道為例,利用有限元方法研究盾構施工引起的橫向地表沉降問題。引入地層損失和地應力釋放的概念,分別在不同地層損失率、不同地應力釋放率條件下,建立有限元模型進行計算。根據(jù)實際施工時監(jiān)測到的地表沉降值與有限元模擬的地表沉降值進行比較,發(fā)現(xiàn)地表沉降值與地層損失率和地應力釋放率成正比,并通過最大地表沉降值的對比確定了該路段施工引起的地層損失率為1.747%,引起的地應力釋放率為74.071%。利用同樣的方法,確定了10座城市隧道開挖過程中引起的地層損失率區(qū)間為0.5%～2%、地應力釋放率區(qū)間為60%～80%,并將地層損失率為1.747%和地應力釋放率為74.071%時的襯砌混凝土管片處的最大彎矩與無地層損失、無地應力釋放率模型管片處的最大彎矩值進行對比,可以發(fā)現(xiàn)最大彎矩值有明顯的減小,分別減小了76.16%和71.82%。且2種方法得到的彎矩值非常接近,可以認為地層損失率模型和地應力釋放率模型是等效的。 

【文章來源】：隧道建設(中英文). 2020,40(S1)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

帶有邊界條件的有限元模型

盾構在施工過程中,通常實際開挖土體體積與建成隧道體積存在差異,稱為地層損失。地層損失的主要原因是盾構掘進過程中開挖面土體的水平支護力與原始側向力不平衡、盾構后退、壓漿不及時、掘進方向改變等。地層損失率為開挖過程中單位長度隧道損失土體的體積與隧道體積的比值。地層損失等效的間隙示意如圖2所示。地層損失率

該斷面所建模型不同地層損失率下的有限元模擬地表沉降曲線如圖3所示�？梢园l(fā)現(xiàn),實測地表沉降值與模擬地層損失率為1%～2%的地表沉降值接近。由于實際施工中最大地表沉降值為12.51mm,故可以通過插值的方法得到與實際最大地表沉降值一致的地層損失率為1.747%。3 地應力釋放率與地表沉降關系模擬分析

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3045687