重叠盾构隧道施工影响分析:地下水与开挖顺序

0 下载量 9 浏览量 更新于2024-09-04 收藏 440KB PDF 举报
"重叠盾构隧道施工数值模拟——基于FLAC3D的分析" 这篇论文主要探讨了在复杂的地质条件下,尤其是富含地下水的地层中,重叠盾构隧道施工过程中的围岩稳定性、地表沉降以及衬砌支护受力情况。作者林志斌、赵耀强和时林坡来自中国矿业大学力建学院。他们运用了岩土工程通用软件FLAC3D来进行数值模拟,以深入理解不同开挖工序和地下水影响下的隧道工程特性。 1. 地表沉降分析:研究发现,考虑到地下水作用时,重叠隧道最终导致的地表沉降量相比不考虑地下水的情况增加了50%,影响范围扩大了0.3D(D为盾构隧道直径)。这表明地下水的存在显著加剧了地表变形,对周边环境和建筑安全构成潜在威胁。 2. 衬砌内力变化:在渗流条件下,管片内力值相对于无渗流状态有所降低,最大轴力与最小轴力的差异减小,同时最大正弯矩与最大负弯矩的差值也减小。这意味着地下水可能减轻了衬砌的应力集中,但同时也可能导致更为广泛的应力分布。 3. 开挖顺序影响:研究建议,优先开挖下部隧道有利于地表沉降的控制。当先开挖一条下部隧道后,再开挖距离较远的上部隧道,可以有效减少地表沉降。然而,如果首先开挖下部的两条隧道,则对地表沉降的控制最不利,这提示施工过程中开挖顺序的重要性。 关键词包括FLAC3D(一种三维离散连续方法的软件)、渗流、地表沉降、塑性区和衬砌内力,这些都是论文研究的核心内容。通过这些关键词,我们可以了解到这篇论文关注的是如何利用数值模拟技术来解决实际工程问题,特别是地下水对重叠盾构隧道施工的影响以及如何优化施工策略以减少不良效应。 中图分类号:U231+.3,表明这是一篇关于地下工程建设和隧道工程技术的论文。此外,英文摘要部分("Numerical simulation of overlapping shield tunnel construction")进一步强调了这是针对重叠盾构隧道建设的数值模拟研究。 这篇论文对于理解地下水环境下的重叠盾构隧道施工挑战、指导实际工程实践具有重要的理论和实践价值。