盾構隧道施工會不可避免地引起地層的擾動與損失,引起地層變形和地面沉降。當?shù)貙幼冃纬^一定程度時,將會引起一系列的巖土環(huán)境問題,因此盾構施工效應的研究具有重大的意義。數(shù)值方法因對具體問題的適應性,具有可考慮幾何非線性和材料非線性等能力而被廣泛運用。本文主要以數(shù)值模擬方法中兩種較為簡便實用的方法:等代層法與位移收斂法進行重點研究,比較分析這兩種方法的異同。本文的主要工作如下:(1)介紹了盾構開挖對隧道周圍土層擾動的現(xiàn)有理論研究和本文數(shù)值模擬采用的兩種簡單實用的模擬方法:等代層法與位移收斂法。接著,介紹了本文運用的新模型。然后,分析了平面應變隧道開挖問題,運用等代層法與位移收斂法進行模擬。這兩種方法都通過摩爾庫倫模型、修正劍橋模型以及本文介紹的新模型進行計算,并與經(jīng)驗Peck曲線進行比較,比較兩種方法的特點。同時進行了本文新模型參數(shù)對盾構施工效應影響的敏感性分析。(2)以蘇州地鐵3號線下穿1號線工程為背景,建立三維隧道開挖模型,分析比較等代層法與位移收斂法在摩爾庫倫模型以及新模型下對既有隧道的影響,對盾構施工效應進行預測。(3)以廣州地鐵7號線下穿3號線工程為背景,建立三維隧道開挖模型,運用摩爾庫倫模型,比較數(shù)值模擬和實測結果的異同,分析比較等代層法與位移收斂法在三維開挖模擬中的表現(xiàn)。研究表明:等代層法與位移收斂法的模擬結果在較大程度上能宏觀地反映盾構隧道的施工效應。等代層法較為靈活,可以人為調(diào)節(jié)等代層參數(shù)來模擬一定地層損失率下的地表沉降,在模擬最大沉降量上有較為良好的表現(xiàn);位移收斂法直接以地層損失率作為參數(shù)建模,物理意義更加明確,建模過程更加直接,其沉降曲線形狀與實測數(shù)據(jù)更為接近。
【學位單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U455.4
【部分圖文】：

圖 1-1 法控制應力釋放的示意圖法是通過給予開挖土體周圍的土體或者襯砌一定規(guī)律的位移的地層損失，收斂的模式包括均勻收斂以及非均勻收斂，均合實際施工情況，非均勻收斂更為符合實際，能夠較為準確

空腔膨脹理論示意圖

圖1-5：雙線隧道開挖非均勻收斂效應的計算模型
【參考文獻】

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本文編號：2887334