基于复变理论的盾构隧道围岩位移预测分析

发布时间：2017-10-21 12:33

  本文关键词：基于复变理论的盾构隧道围岩位移预测分析

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【摘要】：为了揭示盾构隧道在不同位移边界条件下的围岩位移分布情况,将该问题简化为含圆形孔洞的弹性半无限平面第二类基本问题,运用弹性复变函数理论,结合洞周5种不同位移收敛模式,推导了两个位移复势函数φ(z)和ψ(z)的表达式,给出了围岩任意一点位移分量(u,v)的解析通式,并讨论了不同埋深与不同位移边界条件下围岩位移分布规律。基于理论公式,预测了工程实例的地表沉降,并将预测结果与实测数据进行了对比分析。研究结果表明:(1)当隧道半径r_0=4.0 m、泊松比μ=0.3,隧道埋深h从2r_0增为6r_0时,地表相对沉降量最大值Δv_(max)变化范围为0.33~1.94,地表沉降影响范围约为28.7~124.1 m,地层相对水平位移最大值Δu_(max)随埋深变化不大,且最大值Δu_(max)处于隧道中心水平线附近;(2)在5种不同位移收敛模式中,有两种模式预测的地表沉降值与实测数据较为吻合,其理论解可为指导隧道设计和施工提供理论基础。
【作者单位】： 中南大学土木工程学院;
【关键词】： 盾构隧道 复变函数 位移边界条件 围岩位移
【基金】：国家自然科学重点基金(51538009) 国家自然科学基金(51578500) 铁道部课题(2011G013-C)
【分类号】：U451.2
【正文快照】： 修改稿返回日期:2014-12-201引言由于存在地应力,隧道开挖后必然会破坏岩体内原有应力的平衡状态,从而引起一定范围内岩体应力重分布,并伴随相应的围岩变形。准确获取隧道围岩变形一直是隧道设计中的难点课题,虽已取得了不少的研究成果,但大部分研究成果主要采用现场监测法和

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 陈春来;赵城丽;魏纲;丁智;;基于Peck公式的双线盾构引起的土体沉降预测[J];岩土力学;2014年08期

2 李培楠;刘俊;苏锋;李晓军;;任意形状隧道围岩应力与位移的解析延拓求解[J];同济大学学报(自然科学版);2013年10期

3 施有志;高轩能;;半无限空间隧道应力与位移的解析延拓法求解[J];厦门大学学报(自然科学版);2013年05期

4 朱才辉;李宁;柳厚祥;张志强;;盾构施工工艺诱发地表沉降规律浅析[J];岩土力学;2011年01期

5 魏纲;;盾构隧道施工引起的土体损失率取值及分布研究[J];岩土工程学报;2010年09期

6 王志良;申林方;姚激;高成杰;;浅埋隧道围岩应力场的计算复变函数求解法[J];岩土力学;2010年S1期

7 魏纲;;盾构法隧道施工引起的土体变形预测[J];岩石力学与工程学报;2009年02期

8 王立忠;吕学金;;复变函数分析盾构隧道施工引起的地基变形[J];岩土工程学报;2007年03期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 万俊峰;;盾构在富水粉细砂层中长距离平行下穿有压敏感管线施工控制技术[J];隧道建设;2016年04期

2 傅鹤林;张加兵;袁维;史越;;基于复变理论的盾构隧道围岩位移预测分析[J];现代隧道技术;2016年02期

3 王华宁;张玉栋;蒋明镜;;流变岩土体中浅埋隧道围岩力学响应的理论解[J];力学季刊;2016年01期

4 邝伟华;;盾构施工常见的问题及解决方案研究[J];建筑设计管理;2016年03期

5 王雨;陈文化;崔江余;徐锦斌;;地铁施工扰动下柔性管线安全评价[J];现代隧道技术;2016年01期

6 张会远;;基于镜像法的双线浅埋盾构隧道开挖引起的位移分析[J];公路与汽运;2016年01期

7 赵国强;韩磊;叶冠林;王建华;;大直径泥水盾构施工微扰动现场监测研究[J];上海建设科技;2015年06期

8 曾彬;黄达;顾东明;;盾构法隧道施工引起土体变形的三维弹性计算[J];现代隧道技术;2015年06期

9 郑爱元;;新建小净距双线地铁隧道下穿高速公路沉降规律研究[J];深圳土木&建筑;2015年04期

10 张社荣;于茂;杜晓喻;娄雨;;天津地铁6号线双线平行盾构隧道施工间隔对地表土体变形影响研究[J];隧道建设;2015年10期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 魏纲;庞思远;;基于有限元模拟的双线平行盾构隧道近距离界定[J];市政技术;2014年01期

2 申林方;王志良;谢建斌;;基于边界配点法浅埋隧道开挖引起周围土体变形的分析[J];岩土力学;2012年S2期

3 ;Surface settlement caused by twin-parallel shield tunnelling in sandy cobble strata[J];Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering);2012年11期

4 胡斌;刘永林;唐辉明;徐海清;;武汉地铁虎泉—名都区间隧道开挖引起的地表沉降研究[J];岩石力学与工程学报;2012年05期

5 张顶锋;杜守继;;盾构隧道并行施工对既有隧道影响的理论分析[J];力学季刊;2010年04期

6 魏纲;;盾构隧道施工引起的土体损失率取值及分布研究[J];岩土工程学报;2010年09期

7 王志良;申林方;姚激;高成杰;;浅埋隧道围岩应力场的计算复变函数求解法[J];岩土力学;2010年S1期

8 魏纲;;盾构隧道深层土体沉降槽宽度系数计算方法研究[J];公路交通科技;2010年04期

9 魏纲;;盾构法隧道地面沉降槽宽度系数取值的研究[J];工业建筑;2009年12期

10 王占生;王梦恕;张弥;;盾构隧道施工引起地表下土体变位的分析评估[J];岩土力学;2009年06期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张良辉,熊厚金,张清;隧道围岩位移的弹塑粘性解析解[J];岩土工程学报;1997年04期

2 简文彬,姚环,陈祺模;福州大腹山隧洞围岩位移的非线性时序分析[J];福州大学学报(自然科学版);2000年04期

3 刘庆;;隧道围岩位移解析解在反分析中的应用[J];中外企业家;2013年23期

4 汤池;刘娜;;隧道围岩位移的智能化反演研究[J];中国科技信息;2008年04期

5 肖毅;;隧道围岩位移智能化反演研究[J];山西建筑;2008年28期

6 邓永双;;3车道连拱隧道施工引起围岩位移变化的数值模拟[J];铁道标准设计;2006年10期

7 曹光辉;;比较分析应力释放率对围岩位移的影响[J];低温建筑技术;2012年02期

8 朱迎宇;;天摩岭公路隧道施工围岩位移监测技术[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2007年05期

9 佟复华,赵庆新;新型多通道无线遥测隧道围岩位移系统[J];铁道建筑;1999年12期

10 郝哲,刘庆恩,刘斌;公路隧道开挖围岩位移预测及稳定性预报[J];公路;2004年08期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 吉小明;王宇会;;物探资料在隧道围岩位移预测中的应用分析[A];岩土力学的理论与实践——第三届全国青年岩土力学与工程会议论文集[C];1998年

2 汪洋;尹健民;肖国强;;基于岩层产状的地下洞室围岩变形研究[A];和谐地球上的水工岩石力学——第三届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 陈海明;隧道围岩位移智能反分析研究与工程实践[D];合肥工业大学;2006年

2 郭得令;基于LS-SVM的围岩位移非线性预测应用研究[D];武汉理工大学;2006年

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本文编号：1073397