基于随机场理论的双线盾构隧道地层变形分析

• 作者: 张善凯 李健斌 程红战 罗红星 胡之锋 陈健 黄珏皓
• 来源期刊: 岩石力学与工程学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 隧道工程 双线盾构 随机场 地层变形 可靠度理论 等效特征模量
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 土工基础
• 页码范围: 1748-1765
• 页数: 18页
• 分类号: U45
• 语种: 中文
• DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2018.0077

摘要

准确预测隧道开挖引起的地层变形对保障施工安全非常关键.依托厦门地区典型风化花岗岩地层的盾构隧道工程,以土性参数的空间变异性为切入点,针对多层土双线盾构隧道施工地层变形问题,基于随机场理论,采用蒙特卡洛策略和有限差分模拟计算相结合的方法,开展地层变形随机分析.以士体弹性模量E的空间变异性效应为研究重点,系统研究土体弹性模量的竖向、水平波动距离(θz,θx)及其变异系数(COV)对双线盾构隧道施工地层变形的影响.结果表明:弹性模量变异系数对变形的影响明显强于波动距离的影响;各向异性系数ξ(θx/θz)取值小于32时,地层变形对ξ的敏感性较大;地表沉降变形曲线的特征与隧道上方士体模量的随机分布密切相关.在此基础上,综合考虑低刚度占优效应和模量概率分布形式的影响,提出厦门地区盾构隧道工程设计计算的土体弹性模量等效特征建议值.