›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (1): 273-279.

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盾构隧道掘进全过程三维模拟方法及重叠段近接分区研究

王明年1,张晓军2,苟明中3,崔光耀1   

  1. 1. 西南交通大学 地下工程系,成都 610031;2. 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司,广州 510507; 3. 铁道部第二勘察设计院,成都 610031
  • 收稿日期:2010-04-06 出版日期:2012-01-10 发布日期:2012-01-17
  • 通讯作者: 崔光耀,男,1983年生,博士研究生,主要从事隧道与地下工程研究。E-mail: cyao456@163.com E-mail:19910622@163.com
  • 作者简介:王明年,男,1965年生,博士,教授,博士生导师,主要从事隧道与地下工程方面的教学与研究工作。

Method of three-dimensional simulation for shield tunneling process and study of adjacent partition of overlapped segment

WANG Ming-nian1,ZHANG Xiao-jun2,GOU Ming-zhong3,CUI Guang-yao1   

  1. 1. Department of Underground and Tunnel Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China; 2. Guangdong Highway Design Institute Co., Ltd., Guangzhou 510507; 3. The Second Railway Survey and Design Institute, Chengdu 610031, China
  • Received:2010-04-06 Online:2012-01-10 Published:2012-01-17

摘要: 合理地模拟盾构隧道掘进的全过程及盾构隧道重叠段近接分区是一个难点。依托深圳地铁3号线红岭中路-老街-晒布段区间重叠隧道工程进行研究,建立了能全面反映盾构隧道掘进全过程的三维模拟方法,并采用摩尔-库仑屈服准则对盾构隧道重叠段进行了横向近接分区,同时采用位移变化速率准则对盾构隧道重叠段进行了纵向近接分区。研究结果表明,盾构隧道重叠段横向近接分区为:F≤F? 时为无影响区,F?<F<0时为弱影响区,当F≥0时为强影响区;纵向近接分区为:小于0.3 mm/d为无影响区,0.3~1.5 mm/d为弱影响区,大于1.5 mm/d为强影响区。研究成果应用于红岭中路-老街-晒布段区间重叠隧道取得了良好的效果,并为盾构隧道掘进全过程的数值模拟以及盾构隧道重叠段区间隧道的设计与施工提供了理论支撑,同时亦可为相似工程提供参考。

关键词: 盾构掘进, 三维模拟, 重叠隧道, 近接分区

Abstract: It is difficult to simulate the whole process of shield tunneling and divide the overlapped shield tunnel. Combined with overlapped tunnel in Shenzhen Metro Hongling Zhonglu-Laojie-Shaibu interval to establish a more comprehensively 3D numerical simulation method, reflecting the characteristic of the whole tunneling process and divide shield tunnel from its horizontal direction on the basis of the index of Mohr-coulomb, longitudinal partition according to displacement rate of change. The results show that: the horizontal adjacent partition is : no-effect area when F≤F? , weak-effect area when F?<F<0, intensive-effect area when F≥0; longitudinal partition is:Less than 0.3 mm/d for the non-effect zone,0.3-1.5 mm/d for the low impact zone, greater than 1.5 mm/d for the high-impact zone. The results applied to the Shenzhen Metro Hongling Zhonglu-Laojie-Shaibu intervals overlap tunnel, and achieved good results, and provide theoretical supports for the numerical simulation of the whole tunneling process and the design and construction of shield overlapped tunnel, and it also provides a reference for similar projects.

Key words: shield tunnelling, three-dimensional simulation, overlapped tunnel, adjacent partition

中图分类号: 

  • U 459.3
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