圆形隧道施工对不同深度地层沉降影响的模型试验研究

doi:10.3973/j.issn.1672-741X.2017.01.007

隧道建设（中英文） ›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (1): 43-47.DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2017.01.007

圆形隧道施工对不同深度地层沉降影响的模型试验研究

安建永^1,2, 王梦恕¹, 李峰²

（1. 北京交通大学土木建筑工程学院, 北京 100044； 2. 中国建筑第二工程局有限公司, 北京 100160）

收稿日期:2016-02-17 修回日期:2016-06-22 出版日期:2017-01-20 发布日期:2017-01-24
作者简介:安建永(1978—)，男，河南开封人，2015年毕业于北京交通大学，隧道及地下工程专业，博士，高级工程师，主要从事隧道及地下结构的研究工作。Email: anjianyong777@126.com。

Model Experiment upon Influence of Circular Tunnel Construction on Ground Settlement in Different Depths

AN Jianyong^{1, 2}, WANG Mengshu¹, LI Feng²

(1. School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 2. China Construction Second Engineering Bureau Ltd., Beijing 100160, China)

Received:2016-02-17 Revised:2016-06-22 Online:2017-01-20 Published:2017-01-24

摘要/Abstract

摘要：

为了预测圆形隧道施工引起地表以下不同埋深地层沉降特征，首先，通过理论推导不同地层最大沉降位移与沉降槽宽度系数的函数关系；然后，建立包括试验台架、地层模型、圆形隧道开挖模型以及测量地层变形装置的平面应变模型试验系统。通过理论解析和模型试验可知： 1）地表以下地层的最大沉降位移与沉降槽宽度系数成反比； 2）不同深度地层的沉降位移随着地层埋深的增加而增大，且地表以下地层沉降槽曲线仍然符合正态分布； 3）通过对模型试验数据进行回归分析，得到黏土地表以下不同深度地层沉降槽宽度系数的计算公式，从而为预测圆形隧道施工地表以下不同深度地层竖向位移提供了一种可靠的计算方法。

关键词: 圆形隧道, 模型试验, 沉降槽, 地层沉降, 回归分析

Abstract:

In order to predict the ground settlement characteristics in different depths induced by circular tunnel construction, the function relationship between maximum ground settlement in different depths and the width coefficient of settlement trough is theoretically deduced; and then the plane strain model experiment system, including experiment platform, soil model, circular tunnel excavation model and ground settlement monitoring device, is established. The results show that: 1) The maximum ground settlement is inversely proportional to width coefficient of settlement trough. 2) The ground settlement increases with the depth increases; and the underground settlement trough shows normal distribution. 3) The calculation formula for relationship between ground settlement and settlement trough in different depths of clay soil is derived by regression analysis. The results can provide a reliable calculation method for vertical ground settlements in different depths induced by circular tunnel construction.

Key words: circular tunnel, model experiment, settlement trough, ground settlement, regression analysis

中图分类号:

U 45

安建永, 王梦恕, 李峰. 圆形隧道施工对不同深度地层沉降影响的模型试验研究[J]. 隧道建设, 2017, 37(1): 43-47.

AN Jianyong, WANG Mengshu, LI Feng. Model Experiment upon Influence of Circular Tunnel Construction on Ground Settlement in Different Depths[J]. Tunnel Construction, 2017, 37(1): 43-47.

[1]	李慎奎. 武汉地区沙漏型岩溶塌陷数值分析与模型试验研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(7): 981-987.
[2]	张育杰, 王媛, 王志奎, 冯迪, 刘四进, 徐树军. 粗粒材料粒径及含量对高渗透性地层泥浆成膜效果的影响[J]. 隧道建设, 2020, 40(7): 1004-1010.
[3]	吴锋波, 金淮, 杨歧焱, 郑卫强. 北京地铁隧道地表横向沉降槽参数分析[J]. 隧道建设, 2020, 40(5): 660-671.
[4]	刘学增, 唐精, 桑运龙, 师刚, 李学锋. 逆断层黏滑错动对跨断层隧道影响机制的模型试验研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(4): 481-489.
[5]	傅支黔, 段儒禹, 聂大丰, 华阳, 董宇苍. 不同土质围岩条件下隧底围岩脱空规律与结构受力特征研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(3): 306-315.
[6]	李志军, 房有亮，肖钢, 赖文辉, 瞿勇, 傅金阳, 徐赞. 富水圆砾地层土压平衡盾构停机地层变形特征实测分析 [J]. 隧道建设, 2020, 40(1): 106-113.
[7]	马相峰, 龚伦, 张致心, 仇文革, 王立川, 周上进. 开挖与回填过程中隧道受力和承载拱效应研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 185-191.
[8]	杨波, 谭勇. 土石混合体地层中基坑开挖对邻近既有隧道影响模型试验研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 192-199.
[9]	王志杰，唐力，蒋新政，侯伟名，徐海岩，季晓峰. 大断面公路隧道临近溶洞开挖稳定性模型试验研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 16-24.
[10]	陈晓坚. 软硬不均地层盾构隧道纵向差异沉降相似模型试验研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 57-64.
[11]	戴妙娴，张天航，殷铭简，罗淳厚，吴凯杰，侯云鸽，吴珂. 地下交通转换平台射流通风特性及风流组织方式研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 139-145.
[12]	张子新，谷冠思，黄昕，张家奇，张弛. 盾构隧道管片接头嵌入式密封垫防水性能探究[J]. 隧道建设, 2019, 39(9): 1402-1411.
[13]	代聪，何川，刘川昆，郭文琦. 管棚布设范围对软岩隧道围岩稳定性影响研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(9): 1437-1444.
[14]	王元清. 基于模型试验的浅埋暗挖隧道施工过程中地表建筑物变形规律研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(6): 934-939.
[15]	王志杰, 王李, 吴凡, 王如磊, 刘刚, 慕万里, 李学广, 王文军. 蒙华铁路风积沙地层隧道围岩稳定性及预加固效果试验研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(10): 1563-1574.

圆形隧道施工对不同深度地层沉降影响的模型试验研究

Model Experiment upon Influence of Circular Tunnel Construction on Ground Settlement in Different Depths

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