三心圆隧道拱顶沉降的群桩效应及其防护措施

利用MIDAS/GTS有限元程序分析了深圳地区中软土地层中群桩荷载对三心圆类马蹄形隧道的影响,研究群桩布置以及桩与隧道间距的变化对隧道拱顶位移的影响情况。研究结果表明:隧道拱顶位移随桩与隧道间距以及沿隧道走向和法向桩间距的增加而减小,沿隧道走向桩间距的变化对隧道拱顶位移的影响大于沿隧道法向桩间距的变化。隧道因群桩荷载引起的位移的防护措施有:隧道拱顶位移随受荷桩桩长的增加而减小,且受荷桩桩长与隧道埋深比值应大于1,应避免受荷桩桩端处于隧道所在平面,否则将引起最大的隧道位移;采用设置隔离桩的方法减小隧道拱顶位移时,宜增加隔离桩与隧道间距,当隔离桩桩长与邻近桩桩长之比大于1.2时能起到更好的遮拦效果。

隧道过海段水压力及渗流量计算方法

为了研究三心圆隧道复合衬砌的渗流量及不同部位水压力大小,分别利用等效面积法和等效周长法求出不同注浆圈厚度、不同注浆圈渗透系数、不同初期支护渗透系数下三心圆隧道的渗流量及不同部位水压力折减系数的解析解;并与相同条件下不同工况的数值模拟值进行对比。结果表明:计算隧道渗流量时,等效面积法得到的解与数值模拟值最大相差0. 3%;等效周长法得到的解与数值模拟值相差 1. 5%。计算初期支护外水压力折减系数时,等效面积法得到的解与数值模拟值最大相差 4. 8%;等效周长法得到的解与数值模拟值相差 4. 6%。计算二次衬砌外水压力折减系数时,等效面积法得到的解与数值模拟值最大相差 7. 6%;等效周长法得到的解与数值模拟值相差 7. 8%。

基于复形法的大跨度隧道断面尺寸优化研究

将复形法引入至大跨度隧道断面形状的优化设计中,针对坦三心圆大跨度隧道,建立了大跨度隧道断面形状优化的目标函数,以三心圆的两个圆半径、两个圆弧角度、断面净高、两个圆心高度等参数作为设计变量,分别设置独立变量约束条件和建筑限界约束条件,编制了计算程序,并进行坦三心圆大跨度隧道多种断面形状的优化分析,得出最优断面形状。