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

• 作者: 傅鹤林 史越 张加兵 汪敬 邢雪生 黄震
• 来源期刊: 现代隧道技术
• 学科: 交通运输
• 关键词: 盾构隧道 地层位移 地层应力 预测模型 复合地层
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 分析与计算
• 页码范围: 97-106
• 页数: 10页
• 分类号: U455.43
• 字数: 5606字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13807/j.cnki.mtt.2017.04.013

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.