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盾构穿越新建海堤工后沉降研究

姜民  
【摘要】: 海积软土在堆积荷载作用下的沉降变形往往是堤防建造和围海造地等重大工程中的关键环节。为了研究海积软土的变形特性,在室内单元体实验的基础上,由修正Cam-Clay改进来的软土模型中加入了海积软土固有的结构性特征。结合实际的工程项目,建立相应的数值分析模型研究了大面积均匀堆载和新建海堤不均匀荷载作用下海积软土的长期沉降和超静孔隙水压力消散特性,分析中考虑了竖井地基处理和海堤填筑进程的影响。通过与原位监测数据的对比发现,利用该模型模拟能够很好地反映海堤下方处和厂区大面积回填处的地基沉降和侧向变形,同时能较好地考虑填筑过程中地基不同深度处超静孔隙水压力的累积和消散过程。 海积软土上新建海堤一般存在较大的工后长期沉降,随后进行隧道掘进,海堤较大的工后不均匀沉降会引起盾构隧道的纵向变形,严重危及隧道的安全运行。如何衡量计算该情况下软土隧道的安全度成为关键的工程问题。本文对盾构施工时海堤沉降实测数据进行了深入分析,并对关键隧道截面沉降进行原位监测。根据已求出的隧道处沉降分布,进行曲线拟合,求出隧道曲率;采用等效连续化模型,计算出盾构管片的纵向刚度,由受力分析找出隧道曲率与变形、裂缝的关系,分析隧道的受力状态,提供地基处理建议,解决关键的工程问题。


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