近距隧道暗挖施工诱发地层变形规律的模型试验研究.pdfVIP

第34 卷，第6 期 中国铁道科学 Vol. 34 No.6 2013 年 1 1 月 CHINA RAILWA Y SCIENCE November , 2013 文章编号: 1001-4632 (2013) 06-0049-06 近距隧道暗挖施工诱发地层变形规律的 模型试验研究 王忠叔1 ，赵德、深2 ，吴会军I O. 大连交通大学土木与安全工程学院，辽宁大连 116028 , 2. 大连大学建筑工程学院，辽宁大连 116622) 摘 要:以大连市地铁1 号线双洞单线隧道为实例.应用相似原理和单轴压缩试验款待土层的是优相似材 料配比，用以在实验室建立双洞单线隧道模型，量测模型不同位置处的表面位移，据此分析左、右隧道先后施 工诱发的地层变形规律.结果表明:在隧道施工的前72h 内，地层沉降达到最大沉降量的 70%-80%; 先掘的 左线隧道一侧的地层沉降较大;随着地层深度的增加，地层沉降逐渐精加，地层沉降幽线非对称双蜂特征 越明显;两隧道轴线上的地层水平位移随着地层深度的增加近似成线性减小，两隧道中心线和轴线上的地层水 平位移不再为0，隧道两侧上方的地层水平位移变化最为剧烈，此区域出现较明显的剪切层，并且该区域原有的 桩基、剪力峰在隧道开挖时因受到附加剪切作用而易出现裂缝. 关.词:双洞单线地铁隧道;矿山法;模型试验;相似材料配比;地层变形;剪切层 中回分类号: U456.1 文献标iR码: A doi: 10. 3969/j. issn. 1001-4632. 2013. 06. 08 量测模型内部的位移，分析双洞单线隧道先后施工 大连地区岩层复杂多变，矿山法成为地铁车 诱发的地层变形规律，对于指导管线密布区域的隧 站、区间隧道修建的首选施工方法，但平行近距双 洞单线隧道开挖引起的土体变形和扰动较为复杂。 道施工安全具有重要意义。 既有的关于双洞单线隧道施工的研究，如 Suwan­ sawat 的基于叠加理论的高斯曲线[汀 ， Addenbro- 1 相似材料模型试验的设计 oke 的双圆隧道总沉降符合正态曲线凶， 魏纲的土 体损失引起的土体沉降计算公式[刀 ，吕虎的等效大 1. 1 工程.况 圆模型时，刘波的修正 Peck 法[句 . J1J 大纲的随机 大连地铁1 号线学苑广场站至海事大学站区间 预测方法[ ，刘新荣、李丹的公路连拱隧道相似材 位于大连市黄浦路学苑广场至海事大学沿线，区间 料模型试验[叫，仇文革的近接隧道离心模型试 起止里程为 AK18+406.03-AK19+621. 10 ，长 验。] ，以及双洞单线隧道施工的数值分析[协12) 等主 1 215.07 m. 区间隧道为双洞单线隧道，其结构断 面如图 1 所示. 隧道结构底板设计高程为一14.3- 要集中于地表沉降规律的分析，且主要偏重于盾构 3.20 m。暗挖区间隧道采用矿山法施工、复合式 双洞单线隧道，对于采用矿山法修建的双洞单线隧 道以及不同层位的岩层变形规律研究较少。相似材 料模型试验直观、全面，可以规避数学和力学建模 的困难，是研究隧道开挖土层移动规律的有效方 法。本文以采用矿山法施工的大连市地铁1 号线学 苑广场站至海事大学站区间双洞单线隧道为模型， 应用相似原理和单轴压缩试验获得土体的最优相似 民11 双削1.线隧道如构It