力学季刊

作者：王理想, 刘四进, 王军, 段其广

关键词：盾构隧道；沉降变形；简化随机介质理论；Timoshenko梁隧道模型；隧道开挖

新建盾构隧道下穿会对既有隧道周围土体产生扰动，导致既有隧道产生较大的沉降变形．针对该工况，基于两阶段分析法，提出一种理论解析方法，以预测新建盾构隧道下穿引起的既有隧道的沉降变形．利用简化的随机介质理论，求解新建隧道开挖引起的土体自由沉降，并将该沉降施加于既有隧道之上．将既有隧道简化为Timoshenko梁模型，利用Vlazov地基模型模拟隧道-土的相互作用，构建盾构下穿作用下既有隧道的沉降变形微分方程．利用有限差分法对沉降变形微分方程进行求解，得到既有隧道在盾构下穿作用下产生的沉降变形解答．结合两个工程案例，将理论解析结果与实测数据进行对比，验证了所提出的理论解析方法的合理性．对影响既有隧道沉降变形的三个关键参数进行分析，结果表明：既有隧道最大沉降与地层损失率之间呈线性关系，地层损失率越大沉降也越大；随着隧道夹角的减小，既有隧道的变形范围显著增大；增大新旧隧道轴线距离，能够显著减小隧道沉降．

来源：2024年第3期

《力学季刊》期刊编辑部

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