軟黏土地層基坑開挖對旁側(cè)隧道影響離心模型試驗研究
發(fā)布時間:2021-04-13 17:41
為研究軟黏土地層基坑開挖對旁側(cè)隧道的影響,開展了相似比為1∶120的離心模型試驗。試驗獲得了基坑開挖引起的地層不排水抗剪強度、土體孔隙水壓力、隧道周圍地層水平向土壓力、地表沉降、隧道沉降和彎矩響應(yīng)規(guī)律。試驗結(jié)果表明:①基坑底暴露導(dǎo)致坑底和隧道周圍土體超孔壓長時間演變,并伴隨著隧道周圍地層水平向土壓力大小和分布形式的持續(xù)變化;②基于豎向有效應(yīng)力衰減程度的土體擾動度評價方法,發(fā)現(xiàn)位于坑底下方0.3倍和0.7倍開挖深度處的土體擾動度分別達到了0.33,0.21;③因既有隧道的約束作用,圍護墻外側(cè)地表沉降主要位于Peck(1969年)預(yù)測的地表沉降Ⅱ區(qū);④基坑開挖完成后,地表沉降、隧道沉降和彎矩持續(xù)發(fā)展,開挖完成815 d后隧道總沉降達到了開挖期間沉降的1.6倍。固結(jié)和蠕變變形是開挖卸載后隧道變形和內(nèi)力持續(xù)發(fā)展的主要原因,實際工程中應(yīng)盡量減少坑底暴露時間。
【文章來源】:巖土工程學(xué)報. 2020,42(06)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
試驗?zāi)P蛯嵨飯D
模型平面圖與橫剖面圖如圖1,2所示;訃o墻采用均質(zhì)鋁板,彈性模量72 GPa,厚度5 mm,對應(yīng)原型彈性模量為30 GPa,厚度為800 mm(抗彎剛度等效)的混凝土板。模型隧道縱向與基坑長邊平行,材料與基坑圍護墻一致,對應(yīng)原型彈性模量為35GPa,厚度為143 mm(縱向抗彎剛度等效)的混凝土襯砌。以上模型結(jié)構(gòu)與原型結(jié)構(gòu)等效方法與Ng等[8]一致。具體試驗?zāi)P统叽绾驮统叽缛绫?所示。1.3 傳感器布置
如圖2所示,試驗采用激光位移計測量地表沉降,3個監(jiān)測點與圍護墻距離分別為(4/5)D,2D,(17/5)D,D為隧道直徑。距離隧道中間斷面5D處布置一個激光監(jiān)測點用于測量拱頂豎向位移,隧道拱頂出伸出一個直徑3 mm壁厚0.5 mm的空心套管,套管頂部黏接一塑料片用于反射激光。隧道縱向中間斷面兩側(cè)的拱頂、拱腰和拱底高度分別布設(shè)土壓力盒用以測量水平向土壓力,測點距離隧道軸線35 mm。拱頂上方0.7D處和拱腰兩側(cè)0.2D處分別布置孔隙水壓力計;又行南路30,70 mm處分別布置孔隙水壓力計用于監(jiān)測孔壓變化情況。隧道拱頂和拱底每隔0.5D布置一對應(yīng)變片,拱腰兩側(cè)每隔1D布置一對應(yīng)變片以監(jiān)測彎矩變化情況。模型固結(jié)完成后和開挖完成后,采用T-bar裝置下探30 cm(對應(yīng)原型36 m)分別測試了相應(yīng)位置土體強度隨深度變化情況。1.4 試驗步驟
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基坑開挖對旁側(cè)隧道影響及隔斷墻作用離心模型試驗研究[J]. 陳仁朋,AL-MADHAGI ASHRAF,孟凡衍. 巖土工程學(xué)報. 2018(S2)
[2]開挖對地鐵盾構(gòu)隧道影響及控制措施[J]. 陳仁朋,王誠杰,魯立,孟凡衍. 工程力學(xué). 2017(12)
[3]基坑圍護結(jié)構(gòu)最大側(cè)移深度對周邊環(huán)境的影響[J]. 康志軍,譚勇,李想,衛(wèi)彬,徐長節(jié). 巖土力學(xué). 2016(10)
[4]基坑開挖引起鄰近既有隧道變形的影響區(qū)研究[J]. 鄭剛,杜一鳴,刁鈺,鄧旭,朱敢平,張立明. 巖土工程學(xué)報. 2016(04)
[5]緊鄰地鐵樞紐深基坑變形特性離心模型試驗研究[J]. 梁發(fā)云,褚峰,宋著,李永盛. 巖土力學(xué). 2012(03)
博士論文
[1]基坑開挖對坑底已建隧道影響的數(shù)值與離心試驗研究[D]. 魏少偉.天津大學(xué) 2010
本文編號:3135734
【文章來源】:巖土工程學(xué)報. 2020,42(06)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
試驗?zāi)P蛯嵨飯D
模型平面圖與橫剖面圖如圖1,2所示;訃o墻采用均質(zhì)鋁板,彈性模量72 GPa,厚度5 mm,對應(yīng)原型彈性模量為30 GPa,厚度為800 mm(抗彎剛度等效)的混凝土板。模型隧道縱向與基坑長邊平行,材料與基坑圍護墻一致,對應(yīng)原型彈性模量為35GPa,厚度為143 mm(縱向抗彎剛度等效)的混凝土襯砌。以上模型結(jié)構(gòu)與原型結(jié)構(gòu)等效方法與Ng等[8]一致。具體試驗?zāi)P统叽绾驮统叽缛绫?所示。1.3 傳感器布置
如圖2所示,試驗采用激光位移計測量地表沉降,3個監(jiān)測點與圍護墻距離分別為(4/5)D,2D,(17/5)D,D為隧道直徑。距離隧道中間斷面5D處布置一個激光監(jiān)測點用于測量拱頂豎向位移,隧道拱頂出伸出一個直徑3 mm壁厚0.5 mm的空心套管,套管頂部黏接一塑料片用于反射激光。隧道縱向中間斷面兩側(cè)的拱頂、拱腰和拱底高度分別布設(shè)土壓力盒用以測量水平向土壓力,測點距離隧道軸線35 mm。拱頂上方0.7D處和拱腰兩側(cè)0.2D處分別布置孔隙水壓力計;又行南路30,70 mm處分別布置孔隙水壓力計用于監(jiān)測孔壓變化情況。隧道拱頂和拱底每隔0.5D布置一對應(yīng)變片,拱腰兩側(cè)每隔1D布置一對應(yīng)變片以監(jiān)測彎矩變化情況。模型固結(jié)完成后和開挖完成后,采用T-bar裝置下探30 cm(對應(yīng)原型36 m)分別測試了相應(yīng)位置土體強度隨深度變化情況。1.4 試驗步驟
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基坑開挖對旁側(cè)隧道影響及隔斷墻作用離心模型試驗研究[J]. 陳仁朋,AL-MADHAGI ASHRAF,孟凡衍. 巖土工程學(xué)報. 2018(S2)
[2]開挖對地鐵盾構(gòu)隧道影響及控制措施[J]. 陳仁朋,王誠杰,魯立,孟凡衍. 工程力學(xué). 2017(12)
[3]基坑圍護結(jié)構(gòu)最大側(cè)移深度對周邊環(huán)境的影響[J]. 康志軍,譚勇,李想,衛(wèi)彬,徐長節(jié). 巖土力學(xué). 2016(10)
[4]基坑開挖引起鄰近既有隧道變形的影響區(qū)研究[J]. 鄭剛,杜一鳴,刁鈺,鄧旭,朱敢平,張立明. 巖土工程學(xué)報. 2016(04)
[5]緊鄰地鐵樞紐深基坑變形特性離心模型試驗研究[J]. 梁發(fā)云,褚峰,宋著,李永盛. 巖土力學(xué). 2012(03)
博士論文
[1]基坑開挖對坑底已建隧道影響的數(shù)值與離心試驗研究[D]. 魏少偉.天津大學(xué) 2010
本文編號:3135734
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