盾构掘进过程中既有地铁构筑物反应分析研究.pdfVIP

第十届全国R代结椅I程学术讨会 盾构掘进过程中既有地铁构筑物反应分析研究 庞巍，雷华阳，王昭明 ^4★{＆《*RX^★{tI{＆．^№{h*镕Ⅱ☆*目 提鍪：根据*津地铁号线T程情况-利崩船舳№建女有限元横型，将士体水平、竖向位移汁算结果与地铁一号线宴测 数值对比，以拉桉验Ⅱ模犁参数的t确性，通过对比分析，两者吻合自好。然后以天津地铁=号缱为背景．枉完成 开挖B建隧道模型的基础上近Ⅲ离开挖新建隧道．观察后建隧道在施』开挖过程中．既有隧道和±体的变化．进而 得出新建隧道近距离庸I过程中对既有隧道的影响。最后通过总结分析鲒粜，提出盾构隧道超近Ⅱ离施I时；}起的 刚题世控制措施。 关键目盾构R挖．平打隧道，动奋=维散值模拟．沉降对比，后建琏遒 一、引言 交通是城市功能中最活跃的蚓素，当城市交通矛盾严重到一定程度后，单在地面上采取措施己难以解 决．因此我国+些大城市日前已经或正在进行枘地下交通的发展建设．对于双线隧道，两条隧道合理的距离， 既能保ilE施工和使用的安全，又能使投赍合理。但近几年来，隧道问距变得越来越小．施工难度也急剧增 大。无论采取何种施工方法和辅助手段．都将存在施工中新建结构物对既有结构物的相互影响问题。 二、单线隧道开挖过程及结果分析 根据天津地铁一号线工程情况采用太型计算软件ABAQUS建立_三维有限元模型．将数值计算结果与实测 数值对比咀验汪参数的正确性。地铁一号线隧道埋深12米．隧道村砌外径62米，厚035米，每环取l 米：盾构机外径64米，厚0l米。 模型Y轴为隧道轴线方向，长度为60米；z轴为土层深度方向，取40米：x轴方向为宽度方向，取 50米。考虑到壳单元的方向问题．奉模型的土体单元、村砌单元采用三维8结点单元C3D8I。该模型土体 共计20760个单元．26400个结点。 圄l盾构隧道三维有限元网格 土体根据天津地区土质参数，采用修正剑桥模型，各层土体参数选择及其占材料参数如表I、2所示： I址建靛20lO增刊 第r屉垒目现代结构【捌学术研讨会 表l各层土体参数表 类型 厚度h(¨重度，(kN／∥)弹性模量E(咿8)泊松比∥ 本模型隧道模拟开挖20米，盾构机身取长g米．盾构每步推进长度为一环砌衬的宽度．即为抽。取沿开挖 方向10米处截面为研究对象．分剐对刀盘来到达时、通过截面时及通过后地层位移变化．分析盾掏开挖过程中 土层的沉降变化。 圈2中横坐标表示盾构刀头距测点的水平距离．当盾构机刀头处于测点正下方时．为横坐标零点，当 盾构未到选测点位置时．为坐标负值。束考虑盾构机施工过程中的停留调整，因此只选取了部分关键点实 测数据．形成曲线，进行比较。对比可知，当盾构刀头位于测点前11米处，实测值和计算值隆起均达到最 大．实测隆起值为3I衄，而计算值为1Imm。计算得到的地面点沉降规律与实4值基本一致。 { ，一一 刃，一 j!] ‘ ． 一{ ％卜．．-一、…．‘ 】自?$# 圈2计算值与测点ZX4地面点沉降对比曲线 圈3隧道轴线地裹纵向沉陷槽曲线 !『 j～ 图4横向沉降曲线 图5计算值与通过测点5M时