本文關(guān)鍵詞：泥炭質(zhì)土層盾構(gòu)施工擾動引起隧道長期沉降的研究　出處：《巖土工程學報》2017年08期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：為了研究泥炭質(zhì)土層盾構(gòu)施工擾動引起隧道的長期沉降問題,將隧道周圍土體視為連續(xù)、均質(zhì)、各向同性的飽和黏彈性介質(zhì),采用五元件模型描述泥炭質(zhì)土的流變特性,耦合Terzaghi-Rendulic二維固結(jié)理論,建立了隧道襯砌在完全不透水的情況下,盾構(gòu)施工擾動引起周圍土體超孔隙水壓力消散的控制方程。采用分離變量法、保角映射、Laplace變換及逆變換等數(shù)學方法對該控制方程進行求解,得到了隧道周圍土體超孔隙水壓力消散的解析解,最后對土體的豎向應變進行積分獲得了隧道長期沉降的計算公式。結(jié)合一工程算例分析了昆明泥炭質(zhì)土層超孔隙水壓力消散及隧道長期沉降的變化規(guī)律,研究結(jié)果表明:與上海軟黏土相比,在初始階段泥炭質(zhì)土層中超孔隙水壓力的消散速度較快,然后迅速變緩并趨于穩(wěn)定。泥炭質(zhì)土層中隧道的長期沉降持續(xù)時間更長且沉降量更大,在900 d的時間內(nèi)隧道沉降趨于穩(wěn)定,其累積沉降量約高達150 mm。此外,昆明泥炭質(zhì)土的流變特性顯著,如將土體中超孔隙水壓力消散90%作為主固結(jié)沉降的完成時刻,則土體次固結(jié)沉降約占隧道總沉降量的36%,是隧道長期沉降中不可忽視的一個重要組成部分。
[Abstract]:In order to study the long-term settlement of the tunnel caused by the disturbance of peat shield construction, the soil around the tunnel is regarded as a continuous, homogeneous and isotropic saturated viscoelastic medium. A five-element model is used to describe the rheological characteristics of peat soil. Coupled with Terzaghi-Rendulic 's two-dimensional consolidation theory, tunnel lining is established under the condition of complete impermeability. The governing equation of excess pore water pressure dissipation caused by shield tunneling disturbance is solved by using the method of separating variables, conformal mapping Laplace transform and inverse transformation. The analytical solution of excess pore water pressure dissipation around the tunnel is obtained. Finally, the calculation formula of tunnel long-term settlement is obtained by integrating the vertical strain of soil. Combined with an engineering example, the variation law of excess pore water pressure dissipation in Kunming peat soil layer and tunnel long-term settlement is analyzed. The results show that the dissipation rate of excess pore water pressure in peat soil is faster than that in Shanghai soft clay. The long-term settlement of the tunnel in peat soil is longer and the settlement is larger, and the tunnel settlement tends to be stable in 900 days. The cumulative settlement is about 150mm. in addition, the rheological characteristics of Kunming peat soil are remarkable, such as the dissipation of 90% excess pore water pressure in the soil as the completion time of the main consolidation settlement. The secondary consolidation settlement of soil accounts for about 36% of the total settlement of the tunnel, which is an important part of the long-term settlement of the tunnel.
【作者單位】： 昆明理工大學建筑工程學院;
【基金】：國家自然科學基金項目(51408284,U1502231,51508253)
【分類號】：U455.43;U456.3
【正文快照】： 盾構(gòu)法具有施工速度快、自動化程度高、對周邊環(huán)境影響小等特點,是修建城市隧道的優(yōu)選工法之一,已在世界各國地下工程中得到廣泛應用。雖然盾構(gòu)施工技術(shù)日臻完善,但仍不可避免地會對周圍地層產(chǎn)生擾動,從而引起隧道及周圍土體的長期沉降,尤其是當隧道處于軟弱、高含水率、高壓

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