盾构隧道下穿机场跑道数值模拟与影响分析

"盾构下穿机场跑道的数值模拟研究* (2011年)"，这篇论文主要探讨了在上海地铁10号线建设中盾构隧道下穿虹桥机场跑道的工程问题，采用有限元分析方法进行了深入研究。 这篇论文的核心内容包括以下几个关键知识点： 1. 背景与目的：论文以上海地铁10号线空港一路至虹桥机场东站区间隧道的建设为实际工程案例，旨在研究盾构隧道在穿越机场跑道时如何减少对跑道及其下方土层的沉降影响，以及如何确保机场跑道结构的安全。 2. 方法与模型：利用有限元分析软件，研究人员建立了一个3D非线性有限元模型，该模型考虑了现场检测数据和掘进参数，以模拟盾构施工过程。通过对比模型预测与实际测量数据，验证了模型的准确性和可靠性。 3. 数值模拟：通过对无飞机冲击荷载情况下的隧道开挖过程进行数值分析，研究了开挖期间跑道及下方土层的沉降变化规律。这一步骤有助于理解盾构施工对地层稳定性和沉降控制的影响。 4. 影响分析：论文比较分析了有无跑道结构存在时地表变形的差异，结果显示跑道的存在显著降低了因开挖造成的地表沉降。这一发现对于评估和减轻盾构施工对机场运行安全的潜在风险至关重要。 5. 受力分析：进一步探讨了盾构开挖对机场跑道结构受力的影响，识别出最不利的受力部位。这些分析为优化施工方案、预防结构破坏提供了关键依据。 6. 应用价值：研究成果不仅为盾构成功穿越机场跑道提供了理论支持，也为类似工程提供了重要的实践指导，有助于提高城市轨道交通建设的安全性和效率。 这篇论文是工程技术领域的专业论文，其研究内容对于地下空间开发、隧道工程设计和施工具有深远的理论意义和实践指导价值。通过数值模拟，论文揭示了在复杂环境条件下盾构施工的关键技术问题，为未来类似工程提供了重要的参考。