西安盾构法施工引起的地面沉降有限元分析
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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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