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题名上软下硬地层盾构下穿既有隧道沉降与支护变形特性
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作者
刘珂鑫
冯思晨
王兰天
刘文瑾
贺鹏
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机构
山东科技大学土木工程与建筑学院
徐州市水利建筑设计研究院有限公司
福建汇川物联网技术科技股份有限公司
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第29期12681-12690,共10页
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基金
中国博士后科学基金(276791)。
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文摘
为研究上软下硬复合地层中新建盾构工程下穿既有隧道时,引起的地层沉降变化及开挖面极限支护压力,提出一种考虑地层变异性和既有隧道刚度的改进楔形体力学解析模型。以青岛地铁15号线一期工程为背景,基于工程勘察资料,采用ABAQUS建立复合地层数值模型,分析下穿隧道全过程中各分析步及各地层的沉降曲线,同时研究此过程中既有隧洞拱顶与拱底变形的动态变化规律,以及弹性模量与泊松比对地表沉降的影响,在一般控制措施之外提出了针对下穿既有隧道的控制措施。最后,分析不同内摩擦角及黏聚力下的水平位移曲线,获取最大水平位移随支护应力比的变化规律,进而求得极限支护压力。研究结果表明:新建盾构隧道对既有隧道及地层变形的影响不容忽视,相较于地表位移,下穿前后夹层土及既有隧道时的拱底沉降更为显著,最大沉降值为16.5 mm;既有隧道对新建隧道拱顶沉降及地表沉降具有一定的变形抑制作用,下穿隧道时地表沉降值及沉降槽宽度均显著减小。
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关键词
盾构隧道
开挖面失稳机理
地表沉降
理论分析
数值模拟
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Keywords
shield tunnel
instability mechanism of excavated face
surface settlement
theoretical analysis
numerical simulation
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分类号
U455
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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