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题名曲线隧道掘进对邻近地层和管片变形影响数值模拟分析
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作者
陈胤吉
张治国
木林隆
陈杰
陆正
陈仲侃
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机构
上海理工大学环境与建筑学院
同济大学地下建筑与工程系
上海市基础工程集团有限公司
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出处
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2023年第S01期271-282,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(41772331,41977247)。
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文摘
为解决曲线隧道与直线隧道开挖对周围土体和隧道结构产生影响的差异问题,首先,采用分别建立三维直线隧道和曲线隧道开挖数值模型的方法,对地层及盾构结构物理力学参数和盾构顶推力等施工荷载参数的选取进行研究;其次,将数值模拟结果与工程实测数据进行对比,验证该模型的合理性,并对比分析2种隧道模型(直线隧道和曲线隧道)的地层位移及管片应变差异情况;最后,通过7种不同顶推力比值及方向偏角工况,分析曲线隧道开挖过程中不平衡顶推力对土体位移和管片应变的影响。结果表明:1)相比直线隧道,曲线隧道开挖会使拱顶上方土体沉降量增大,沉降范围扩大,且管片应变增大;2)随着盾构顶推力差值及方向偏角的增加,地表的不均匀沉降增大,内、外侧土体水平位移不对称程度增大,以及管片的径向和轴向应变增量增大;3)管片径向应变分布规律会因不同顶推力方向(内侧、外侧)产生差异,且当顶推力方向为外侧时,管片在75°~135°和180°~285°易发生开裂;4)顶推力不平衡程度过大时,整个管片的径向应变会产生大幅度的变化,使结构受到不利影响。
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关键词
曲线盾构隧道
土体位移
管片应变
不平衡顶推力
数值模拟
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Keywords
curved shield tunnel
soil displacement
segment strain
unbalanced jacking force
numerical simulation
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分类号
U45
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名水下盾构隧道运营期管片应变增量变化规律研究
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作者
杨建平
王琛
黄煜诚
秦川
陈卫忠
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机构
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
中国交通建设股份有限公司总承包经营分公司
武汉长江隧道建设有限公司
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期2253-2262,共10页
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基金
国家自然科学基金(No.U1806226,No.51991392)
中国科学院重点部署项目(No.22ZDRW-ZS-2021-3)
中国科学院青年创新促进会。
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文摘
掌握水下盾构隧道运营期结构正常响应规律是进行结构异常响应预警的前提。基于武汉长江隧道健康监测系统,首次获得了长期运营过程中(2013-2020年)管片应变监测数据,系统研究了应变增量分布规律、应变增量与温度增量和水位增量的关联关系、以及相邻管片应变增量空间的关联关系,提出了基于应变增量的结构异常响应预警方法并确定了相应的预警阈值。研究结果表明:(1)正常运营期应变增量分布尾部比正态分布更重,指数分布可以较好地描述应变增量绝对值的分布规律;(2)应变增量难以预测,但是其变化范围可以通过统计分析确定,据此可提出一种结构异常响应单测点预警方法并确定其预警阈值;(3)正常运营期间,相邻管片应变增量存在一种“你胀我缩”的变形模式,使得相邻管片平均应变增量能被约束在一个相对较小的变化范围,据此可提出一种结构异常响应多测点联合预警方法并确定其预警阈值。
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关键词
盾构隧道
结构健康监测
管片应变
统计方法
预警
阈值
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Keywords
shield tunnel
structural health monitoring
segment strain
statistic method
early warning
threshold value
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分类号
TU457
[建筑科学—岩土工程]
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