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    超大断面矩形顶管隧道施工动态变形规律

    王晓睿 周峰 张振 郭佳

    王晓睿, 周峰, 张振, 郭佳, 2016. 超大断面矩形顶管隧道施工动态变形规律. 地球科学, 41(11): 1959-1965. doi: 10.3799/dqkx.2016.136
    引用本文: 王晓睿, 周峰, 张振, 郭佳, 2016. 超大断面矩形顶管隧道施工动态变形规律. 地球科学, 41(11): 1959-1965. doi: 10.3799/dqkx.2016.136
    Wang Xiaorui, Zhou Feng, Zhang Zhen, Guo Jia, 2016. Dynamic Deformation of the Oversized Cross-Section Rectangular Pipe-Jacking Tunnel. Earth Science, 41(11): 1959-1965. doi: 10.3799/dqkx.2016.136
    Citation: Wang Xiaorui, Zhou Feng, Zhang Zhen, Guo Jia, 2016. Dynamic Deformation of the Oversized Cross-Section Rectangular Pipe-Jacking Tunnel. Earth Science, 41(11): 1959-1965. doi: 10.3799/dqkx.2016.136

    超大断面矩形顶管隧道施工动态变形规律

    doi: 10.3799/dqkx.2016.136
    基金项目: 

    国家自然科学基金资助项目 51004049

    详细信息
      作者简介:

      王晓睿(1975-),男,副教授,主要从事数值计算的研究及其岩石裂纹扩展方面的应用.E-mail: 1691041993@qq.com

    • 中图分类号: P634

    Dynamic Deformation of the Oversized Cross-Section Rectangular Pipe-Jacking Tunnel

    • 摘要: 在城市地下工程建设中,新建大断面隧道近距离下穿施工对既有道路造成的扰动不可避免.分析地表变形特点及其变化规律对减小隧道施工造成的环境影响具有重大意义.结合郑州市沈庄北路-商鼎路下穿中州大道矩形顶管隧道工程的工程实践,采用现场地表变形实测统计分析并运用数值模拟方法对顶管顶进施工过程进行动态分析,揭示隧道开挖过程中的地表变化规律;数值模拟预测分析了顶管施工对既有道路的影响,从而优化施工方法和技术参数,提出相应的控制措施,并通过工程变形监测数据验证了预测分析的有效性.

       

    • 图  1  沈庄北路-商鼎路下穿隧道平面示意

      Fig.  1.  Shenzhuang North road-Shangding road tunnel under the plane

      图  2  工程地质剖面

      Fig.  2.  Engineering geologic profile

      图  3  顶管地面监测点布置示意

      Fig.  3.  The pipe jacking ground monitoring arrangement

      图  4  沈庄北路隧道152 m断面处地表沉降变化曲线

      Fig.  4.  Shenzhuang Road surface 152 m tunnel section of the settlement variation graph

      图  5  数值计算模型网格

      Fig.  5.  Numerical model grid chart

      图  6  隧道开挖时的地层沉降

      Fig.  6.  The ground settlement when tunnel excavation

      a.1.5 m; b.3.0 m; c.4.5 m; d.6.0 m; e.7.5 m; f.9.0 m; g.10.5 m; h.12.0 m; i.13.5 m; j.15.0 m

      图  7  地表沿顶管横向方向的变形(a)和纵向方向的沉降(b)

      Fig.  7.  Surface deformation along the transverse direction (a) and settlement of surface along the longitudinal direction (b) of the pipe jacking

      表  1  模型所含地层及材料物理参数

      Table  1.   Models included in the formation and the physical parameters of materials

      序号 材料 属性 厚度(m) 天然容重
      (KN/m3)
      粘聚力
      (c/kPa)
      内摩擦角φ
      (°)
      泊松比 弹性模量
      (MPa)
      1 杂填土 土层1 2.00 18.5 5.0 5.0 0.33 7.50
      2 粉土 土层2 3.00 19.9 10.6 21.5 0.35 10.23
      3 粉质粘土 土层3 10.00 19.6 22.0 15.9 0.35 12.03
      4 粉砂 土层4 30.00 20.3 3.0 32.0 0.30 5.60
      5 注浆 注浆材料 0.30 20.0 0.48 0.95
      6 C50混凝土 管节 0.70 25.0 0.20 35 000.00
      7 顶管机 钢壳 0.35 76.0 0.15 200 000.00
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    出版历程
    • 收稿日期:  2016-01-10
    • 刊出日期:  2016-11-15

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