单圆和异形盾构隧道施工引起土体位移计算的类随机介质理论方法

随着城市建设的不断发展,地下可利用空间越来越少,以异形盾构为代表的新的隧道施工技术得到了迅速发展,研究与之相适应的土体位移预测方法是亟待解决的重要课题。将随机介质理论方法的思想引入到Loganathan公式,提出适用于任意断面形式隧道施工引起土体位移预测的类随机介质理论方法,并推导土体位移计算的一般公式。以单圆隧道和双圆盾构隧道为例,给出相应土体位移预测的计算表达式,通过多个实例计算分析,并与实测值及传统方法预测值对比,对所提方法进行验证及应用。结果表明:类随机介质理论方法对于单圆隧道施工引起土体位移的预测效果优于Loganathan公式和随机介质理论方法;对双圆盾构隧道施工引起土体位移的预测结果与实测值吻合较好,最大土体位移出现在左右隧道顶部。本文提出的类随机介质理论方法可用于任意断面形式隧道施工引起土体位移预测,适用范围广,计算结果可靠,为异形盾构隧道施工诱发土体位移预测提供了重要的理论依据。

复合成层地层盾构隧道施工引起土体变形计算研究

为解决盾构上部多层水平覆土且开挖面内上下水平分层的复合地层条件下盾构施工引起的土体变形问题,在统一土体解析解法的基础上对其中土质条件影响参数进行修正,使其可以进行复合地层条件下的土体变形计算,并对土体移动焦点范围进行了重新的划分。将修正后的统一土体解析解法与类随机介质理论相结合,得到可以解决盾构开挖面上存在多种土层情况的计算方法,并且可适用于任意开挖面形状的盾构施工。研究结果表明:经过多组工程案例验算,验证了方法的可行性;开挖面上某一土层厚度等量增加会使土体变形发生非线性变化;由于土体损失比变形传递路径对土体变形的影响更大,相同洞径比下的土体变形可能存在差异。