襯砌局部滲漏條件下軟土盾構(gòu)隧道的長期性態(tài)研究.pdf

1、隨著城市的不斷發(fā)展，世界上各個(gè)城市的交通建設(shè)越來越多地采用盾構(gòu)法來施工隧道。然而很多軟土盾構(gòu)隧道的長期沉降問題也十分突出。長期沉降引發(fā)的對隧道結(jié)構(gòu)、接頭防水、隧道正常運(yùn)營產(chǎn)生的影響愈為嚴(yán)重。因此，如何預(yù)測盾構(gòu)隧道的長期沉降成為確保地鐵安全運(yùn)營中急需解決的問題。 影響軟土盾構(gòu)隧道長期沉降的因素有很多，包括由于盾構(gòu)施工引起的隧道周圍土體中的超孔隙水壓力大小及分布、襯砌的滲透性、列車對周圍土體的振動(dòng)破壞以及軟土的應(yīng)力-應(yīng)變時(shí)效性等。

2、 但目前相關(guān)的理論研究還滯后于工程實(shí)踐。本文將采用解析和數(shù)值模擬的方法，對盾構(gòu)隧道的長期性態(tài)展開系統(tǒng)、深入的研究，以揭示和掌握襯砌半滲透性、土體的固結(jié)和流變對隧道內(nèi)力和變形的影響規(guī)律。主要工作如下： 1.考慮襯砌半滲透條件下，提出了處于飽和粘彈性土體中隧道的固結(jié)解析解。根據(jù)三單元流變模型和太沙基-倫杜立克固結(jié)理論，建立襯砌半滲透條件下的超孔隙水壓力的控制方程。由此確定在求解域上任意位置上任意時(shí)刻的超孔隙水壓力以及體積應(yīng)變。

3、最終從體積應(yīng)變中分離出豎向應(yīng)變，在壓縮層中對其進(jìn)行積分即可得到隧道的沉降量。 2.利用解析解對上海地鐵一號線的長期沉降進(jìn)行預(yù)測。預(yù)測沉降值和實(shí)測數(shù)據(jù)存在一定偏差，但較好地反映了其沉降規(guī)律。同時(shí)也對襯砌和土體的滲透系數(shù)、土體的粘滯系數(shù)對長期沉降的影響進(jìn)行了分析。 3.利用有限差分程序-FLAC，對盾構(gòu)隧道的長期沉降進(jìn)行了數(shù)值模擬。程序中選用彈粘塑性本構(gòu)模型，考慮土體的分層，耦合了比奧固結(jié)理論進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算中記入隧道施工和運(yùn)