软土地层矩形顶管隧道工后地表沉降计算方法研究

doi:10.3973/j.issn.1672-741X.2016.12.003

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隧道建设（中英文） ›› 2016, Vol. 36 ›› Issue (12): 1421-1427.DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2016.12.003

软土地层矩形顶管隧道工后地表沉降计算方法研究

魏纲，李志渊，王彬

(浙江大学城市学院土木工程系，浙江杭州 310015)

收稿日期:2016-09-19 修回日期:2016-12-01 出版日期:2016-12-20 发布日期:2016-12-30
作者简介:魏纲（1977—），男，浙江杭州人，2006年毕业于浙江大学，岩土工程专业，博士，教授，现从事地下隧道施工对周边环境影响及风险评估与控制研究工作。Email: weig@zucc.edu.cn。
基金资助:
浙江省科技厅公益技术研究项目(2016C33051)；住房和城乡建设部2015年科学技术项目计划(2015－K5－026)

Study of Calculation Methods for Ground Surface Settlement Induced by Rectangular Pipe Jacking Tunnel Boring in Soft Soil

WEI Gang, LI Zhiyuan, WANG Bin

（Department of Civil Engineering, Zhejiang University City College, Hangzhou 310015, Zhejiang, China）

Received:2016-09-19 Revised:2016-12-01 Online:2016-12-20 Published:2016-12-30

摘要/Abstract

摘要：

矩形顶管隧道施工会使周围土体产生扰动，进而引起超孔隙水压力，导致施工结束后继续产生固结沉降，对周围环境造成危害。采用Peck公式计算矩形顶管在施工阶段引起的地表沉降量；运用应力释放理论和应力传递理论，推导出矩形顶管隧道周围土体中任意一点的超孔隙水压力计算公式，采用分层总和法计算土体初始超孔隙水压力消散引起的工后地表固结沉降量；二者叠加得到工后地表总沉降量。提出固结开始t时刻的地表总沉降量计算方法，研究了地表沉降和地表沉降速率随时间的变化规律。算例分析结果表明：本文方法计算得出的沉降速率在施工结束后3个月内最大，之后迅速减小；横向地表固结沉降曲线和总的地表沉降曲线均符合正态分布规律。

关键词: 矩形顶管, 初始超孔隙水压力, 工后地表沉降, 软土地层

Abstract:

The excess pore water pressure and ground surface settlement would be induced by rectangular pipe jacking tunnel construction. In this paper, the ground surface settlement induced by rectangular pipe jacking during construction phase is calculated by Peck formula. The calculation formula for excess pore water pressure of surrounding rocks is derived by stress releasing theory and stress transmission theory. The postconstruction ground surface settlement induced by dissipation of initial excess pore water pressure is calculated by layerwise summation method. The calculation method for total ground surface settlement after consolidation is proposed; and the relationship between ground surface settlement and time and that between ground surface settlement velocity and time are studied. The calculation results in case study show that: 1) The ground surface settlement velocity reaches peak after 3 months of construction, and then decreases rapidly. 2） The curves of horizontal ground surface settlement and total ground surface show normal distribution.

Key words: rectangular pipe jacking, initial excess pore water pressure, postconstruction ground surface settlement, soft soil stratum

中图分类号:

U 45

魏纲，李志渊，王彬. 软土地层矩形顶管隧道工后地表沉降计算方法研究[J]. 隧道建设, 2016, 36(12): 1421-1427.

WEI Gang, LI Zhiyuan, WANG Bin. Study of Calculation Methods for Ground Surface Settlement Induced by Rectangular Pipe Jacking Tunnel Boring in Soft Soil[J]. Tunnel Construction, 2016, 36(12): 1421-1427.

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