考虑盾构隧道轴线倾角的施工地表变形评价

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2021.S1.006

中国科学引文数据库（CSCD）来源期刊
中文核心期刊中文科技核心期刊
Scopus RCCSE中国核心学术期刊
美国EBSCO数据库俄罗斯《文摘杂志》
《日本科学技术振兴机构数据库（中国）》

隧道建设（中英文） ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (S1): 46-.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2021.S1.006

考虑盾构隧道轴线倾角的施工地表变形评价

赵宗智¹，孙建平¹，崔明¹，荆敏¹，赵伯明^{2, *}，王潇^{2, 3}，王子珺²

(1. 中交隧道工程局有限公司，北京 100102； 2. 北京交通大学土木建筑工程学院，北京 100044； 3. 中国建筑股份有限公司，北京 100029)

出版日期:2021-07-30 发布日期:2021-08-27
作者简介:赵宗智（1973—），男，陕西扶风人，1998年毕业于西南交通大学，铁道工程专业，本科，正高级工程师，主要从事隧道及地下工程理论和技术研究工作。E-mail： zhaozongzhi@cfhec.com。*通信作者：赵伯明， E-mail： bmzhao@bjtu.edu.cn。
基金资助:
国家重点研发计划项目（2017YFC0805305）；国家自然科学基金（51778046，51808035，U1434210）

Evaluation of Surface Deformation Considering Inclination Angle of Shield Tunneling Axis

ZHAO Zongzhi¹, SUN Jianping¹, CUI Ming¹, JING Min¹, ZHAO Boming^{2, *}, WANG Xiao^{2, 3}, WANG Zijun²

(1.CCCC Tunnel Engineering Company Limited, Beijing 100102, China; 2. School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 3. China State Construction Engineering Corporation Ltd., Beijing 100029, China)

Online:2021-07-30 Published:2021-08-27

摘要/Abstract

摘要： 针对盾构掘进过程中地层损失引起的地表变形，目前的理论解析法均假设盾构沿水平线进行掘进，尚未考虑盾构施工角度因素对地表变形的影响效应。基于修正源汇法公式，引入盾构俯仰角、隧道轴线倾角因素，通过离散方法建立考虑隧道轴线倾角的地表变形计算公式。通过基于实际工程参数的数值模拟计算及工程监测数据对提出的方法进行有效性验证，在此基础上深入分析隧道轴线倾角对地表变形的影响规律。分析表明，隧道轴线倾角对地表变形有明显影响：纵断面上，倾角直接影响地表变形曲线的斜率；横断面上，随着倾角增大，地表最大沉降越大，沉降槽越窄，变形曲线越尖锐。提出的考虑盾构隧道轴线倾角的施工地表变形评价方法能够反映实际施工时角度因素对地表变形的影响。

关键词: 盾构隧道, 隧道轴线倾角, 修正源汇法, 地表变形, 数值模拟

Abstract: The ground loss in shield tunneling always induces surface settlement. The current theoretical analysis methods assume that the shield machine is driving along a horizontal line, while the influence of shield construction angle on the surface deformation is not considered. As a result, based on the corrected formula of image method, the shield elevation angle and tunnel axis inclination angle are introduced, and the surface deformation calculation formula considering the tunnel axis inclination is established by discrete method. The effectiveness of the proposed method is verified by numerical simulation of the actual engineering parameters and engineering monitoring data. On this basis, the influence of tunnel axis inclination on surface deformation is further analyzed. The analytical results show that the inclination angle of tunnel axis has obvious influence on the surface deformation, which is reflected in two aspects as follows: (1) on the vertical section, the inclination angle directly affects the slope of the surface deformation curve; and (2) on the crosssection, with the increase of the inclination angle, the maximum surface settlement increases, the settlement trough becomes narrower, and the deformation curve becomes sharper. The evaluation method of construction surface deformation considering the inclination angle of shield tunnel axis can reflect the influence of angle factor on surface deformation in actual construction.

Key words: shield tunnel, tunnel axis inclination angle, corrected formula of image method, surface deformation, numerical simulation

中图分类号:

U 45

赵宗智, 孙建平, 崔明, 荆敏, 赵伯明, 王潇, 王子珺. 考虑盾构隧道轴线倾角的施工地表变形评价[J]. 隧道建设, 2021, 41(S1): 46-.

ZHAO Zongzhi, SUN Jianping, CUI Ming, JING Min, ZHAO Boming, WANG Xiao, WANG Zijun. Evaluation of Surface Deformation Considering Inclination Angle of Shield Tunneling Axis[J]. Tunnel Construction, 2021, 41(S1): 46-.

[1]	周建军, 蔡光远, 孙飞祥, 彭正勇, 郭瑞, 曾帅, 石荣剑. 钢管冻土组合结构受弯力学特性数值模拟研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 40-47.
[2]	张稳军, 牛荣健, 起建兵, 张弛, 张高乐, 何历超, 吕计瑞. 浅埋超大直径盾构隧道千斤顶推力对衬砌管片受力变形的影响研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 66-78.
[3]	魏纲, 张书鸣, 崔允亮, 丁智. 地面堆载下盾构隧道不同加固方法的加固效果研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 85-92.
[4]	李鹏飞, 丘锦润, 王利民, 帅玉兵, 王锡军, 张明聚, 王浩. 盾构隧道内机械法修建废水泵房技术研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 404-412.
[5]	帅玉兵, 丘锦润, 李鹏飞, 王利民, 王浩, 王锡军, 张明聚. 盾构隧道内机械法施工竖井泵房封底试验与数值模拟研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 128-135.
[6]	李永运, 钟小春, 何纯豪, 陈洁, 王子仪. 浅覆土矩形顶管施工对邻近基桩的影响规律研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 205-211.
[7]	李培楠, 翟一欣, 范杰, 陈培新. 异形盾构施工注浆工况下衬砌结构受力分析与荷载设置[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 212-221.
[8]	何占坤. 盾构隧道下穿既有车站桩筏基础影响分析及施工控制——以杭州地铁5号线盾构隧道下穿杭州南站站房工程为例 [J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 222-231.
[9]	张继超, 曾垂刚, 崔乐健, 杨振兴, 孙飞祥, 翟乾智. 基于Loganathan & Poulos、Clough修正公式的浅埋超大直径盾构隧道地面沉降预测 [J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 274-280.
[10]	管浩, 刘维, 王峰, 赵华菁, 张功, 张高海. 基于数据增强和机器学习算法的盾构隧道引发地面沉降预测及应用[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 331-341.
[11]	李翔, 孙文昊, 孙州, 陈立保. 盾构法隧道穿越活动断裂带方案探讨[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 369-375.
[12]	张宇奇, 邱运军, 郭建涛, 王强勋, 苏守一, 饶邦政. 狭小场地条件下地下连续墙桩式配筋设计与应用研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 389-395.
[13]	刘志涛, 张京京, 王立川, 刘旭鹏, 花伟. 盾构下穿砖混民房建筑群施工控制技术研究——以合肥轨道交通1号线三期工程为例 [J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 427-432.
[14]	花楠, 翟志国, 刘柳. 邻近高压电力铁塔盾构隧道被击穿管片修复施工技术[J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 466-479.
[15]	王志成, 王涵. 穿越多种典型地层的超大直径泥水盾构选型研究——以芜湖长江隧道为例 [J]. 隧道建设, 2022, 42(S1): 493-499.

考虑盾构隧道轴线倾角的施工地表变形评价

Evaluation of Surface Deformation Considering Inclination Angle of Shield Tunneling Axis

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价