雙圓盾構(gòu)隧道施工引起的土體變形研究.pdf

1、隨著城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代化的迅速發(fā)展，城市地下可用空間越來越少，如何更加有效地利用地下空間逐漸成為一個非常重要的課題。與單圓隧道施工相比，雙圓盾構(gòu)隧道施工具有施工效率高、節(jié)約地下空間、對周圍影響小等諸多優(yōu)點。本文首先從施工原理、盾構(gòu)機(jī)構(gòu)造、襯砌管片構(gòu)造及裝配等多方面系統(tǒng)地介紹了雙圓盾構(gòu)隧道施工技術(shù)，并對幾個典型工程進(jìn)行了介紹。然后介紹了雙圓盾構(gòu)隧道施工中土體變形的計算方法，包括等效面積法、疊加法、隨機(jī)介質(zhì)理論方法和彈性理論法，并通過實例進(jìn)行了預(yù)

2、測和分析。接著考慮了施工偏轉(zhuǎn)對土體變形的影響，介紹了雙圓盾構(gòu)隧道施工在偏轉(zhuǎn)工況下的土體計算方法，包括隨機(jī)介質(zhì)理論方法和彈性理論法，并通過實例詳細(xì)計算和分析了盾構(gòu)偏轉(zhuǎn)對土體變形的影響規(guī)律。
　　本文完成的主要工作以及研究結(jié)果概括如下:
　?、匐p圓盾構(gòu)隧道施工與單圓盾構(gòu)隧道施工的施工原理是類似的，主要的不同在于雙圓盾構(gòu)的橫斷面采用兩個不完全的圓斷面組合而成，由此造成了盾構(gòu)機(jī)構(gòu)造、襯砌管片的構(gòu)造及拼裝等方面的不同，其控制設(shè)備更多，

3、控制難度更大。
　?、谠诓豢紤]盾構(gòu)偏轉(zhuǎn)影響的正常工況下，可采用等效面積法、疊加法、隨機(jī)介質(zhì)理論方法和彈性理論法等四種方法計算雙圓盾構(gòu)隧道施工中由于土體損失引起的土體變形，但各方法的預(yù)測效果和范圍有所不同。等效面積法和疊加法只能用于計算地表土體的沉降，兩種方法的預(yù)測結(jié)果非常接近，但均與實測值有較大偏差，預(yù)測的最大地表沉降值太大。隨機(jī)介質(zhì)理論方法可用于地表及隧道開挖以上土體的沉降和橫向變形計算，但不能計算隧道開挖兩側(cè)及隧道下方土體的變

4、形，且其預(yù)測結(jié)果偏小。彈性理論法可用于任一土體的變形計算，且其結(jié)果與實測值相比較為接近，是這四種方法中預(yù)測效果最好的。
　?、垭p圓盾構(gòu)隧道施工中盾構(gòu)偏轉(zhuǎn)是一個極為重要的施工控制要點，盾構(gòu)偏轉(zhuǎn)不僅影響隧道的正常運(yùn)營和使用壽命，而且引起土體附加變形。因此，在預(yù)測施工中土體變形時應(yīng)考慮盾構(gòu)偏轉(zhuǎn)的影響。實際施工中通常采用±0.6°作為偏轉(zhuǎn)限制角，但這僅是一個經(jīng)驗值。
　　④可采用隨機(jī)介質(zhì)理論方法和彈性理論法計算偏轉(zhuǎn)工況下雙圓盾構(gòu)隧道