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西安盾构法施工引起的地面沉降有限元分析

上传者：宋佩莼
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上传时间：2015-05-05
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西安盾构法施工引起的地面沉降有限元分析



西安盾构法施工引起的地面沉降有限元分
析

建筑科学SCIENCE&TEOHN0LooY.楹圆
 西安盾构法施工引起的地面沉降有限元分析①
 马金伟
 (陕西省建筑职工大学陕西西安710066)
 摘要:本文运用有限元基本原理,利用大型通用有限元软件 ANSYS 时西安地铰尤家庄到南
康村站隧道区间段进行数值模拟,分析对开挖
 面施加不同平衡反力时沉降的变化情况,建议西安地铁施工时将其控制在 100kPa～150kPa
范围内.分析了不同开挖时间地面各点沉降和
 水平位移变化规律 t 埋深不同各点的沉降和位移的时间历程变化规律,横断面埋深不同沉
降和水平位移的变化规律.
 关键词:地铁盾构法施工ANSYS 注浆量沉降量
 中图分类号:TU454 文献标识码:A 文章编号:1672～3791(2009)08(a)一0053—01
 本文以西安地铁尤南区间施工段为背
 景,通过现场勘测地质资料,分析施工过程
 对地层的整个扰动主控因素,产生机理及
 空间分布特征,并根据工程实际,利用通用
 有限元程序ANsYs 建立隧道开挖的三维
 有限元模型,计算不同影响因素下的地面
 沉降情况ll_.综合考虑了土体分层,材料的
 非线性,盾构密封舱内土压力等因素.分析
 平衡压力不同时地面沉降的情况,给施工
 中平衡压力的选择提供依据,分析整个施
 工过程地面沉降和水平位移的变化规律;
 不同埋深处地面沉降和水平位移的变化规
 律;开挖前,开挖中,开挖后对地面点的沉
 降和水平位移影响规律[3】.
 1 地面沉降数值模拟分析
 1.1 土压平衡盾构推进过程模拟时的实现
 (1)开挖一环土体杀死要开挖部分的单
 元来实现(这环土体编号为n 环)
 (2)施加工作面稳定的平衡反力:在开
 挖土体的前方(n+1)施加面力.
 (3)盾构前行:激活和开挖n 环盾构壳体
 单元.同时杀死原来激活的盾构壳单元
 (n～l 环).
 (4)背后喷浆,施作衬砌:改变浆液单元

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