盾构法施工隧道地层变形时空统一预测方法研究

›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (8): 2379-2384.

盾构法施工隧道地层变形时空统一预测方法研究

施成华，彭立敏，雷明锋

中南大学土木建筑学院，长沙 410075

收稿日期:2008-01-02 出版日期:2009-08-10 发布日期:2011-03-14
作者简介:施成华，男，1973年生，博士，副教授，主要从事隧道与地下工程方面的教学与科研工作。

Study of time-space united calculating method of stratum deformation caused by shield tunnel excavation

SHI Cheng-hua，PENG Li-min，LEI Ming-feng

School of Civil and Architectural Engineering, Central South University, Changsha 410075, China

Received:2008-01-02 Online:2009-08-10 Published:2011-03-14

摘要/Abstract

摘要：

从经典的Mindlin弹性理论公式出发，基于盾构施工工作面推力为圆形均布荷载、盾构外壁与土层的摩擦力均匀分布等假定的基础上，考虑盾构施工推进过程中盾构机位置不断变化的实际情况，建立了盾构施工推进过程的力学计算模型，由此推导了盾构推进工作面附加压力以及盾构机外壁与土层摩擦力作用下隧道周边任意位置地层变形的计算公式。基于随机介质理论，充分考虑隧道开挖施工引起的地层变形的时间和空间发展过程，推导了盾构推进地层损失引起的地层变形计算公式。通过工程实例计算，对盾构隧道施工地层变形的时空变化过程进行了研究，计算结果同实测结果具有良好的一致性。

关键词: 盾构隧道, 地层变形, 随机介质, 时空统一预测方法

Abstract:

Based on the two hypotheses: (1) the force on shield working force is round and well-distribution; (2) the frictional force between the out surface of shield and surrounding soil is also well-distribution; the mechanical calculation model of shield is established by using the classical elastic theory of Mindlin. In this model, the changeable location of shield is considered when shield is working. Then the stratum deformation calculating formulas around tunnel caused by the additional force on the shield working force and the frictional force between the out surface of shield and surrounding soil are deduced. According to the stochastic medium theory, the stratum deformation caused by the loss of stratum which resulted from shield tunnel construction is deduced, in which the time-space effect of stratum deformation caused by tunnel construction is considered. A case of history is calculated and the time-space change rules of stratum deformation are studied finally.

Key words: shield tunnel, stratum deformation, stochastic medium, time-space united calculating method

中图分类号:

U 451

施成华，彭立敏，雷明锋. 盾构法施工隧道地层变形时空统一预测方法研究[J]. , 2009, 30(8): 2379-2384.

SHI Cheng-hua，PENG Li-min，LEI Ming-feng. Study of time-space united calculating method of stratum deformation caused by shield tunnel excavation[J]. , 2009, 30(8): 2379-2384.

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