1.围岩变形受力分析
1)竖向位移分析
图3.4.5~图3.4.10 给出了盾构隧道开挖完成后围岩竖向位移云图,图中红色表示向上位移,蓝色表示向下位移。从图中可以看出:隧道附近围岩位移向上,在河流下方位移变化较大,下穿熊耳河河床底部最大隆起达到22 mm,下穿昆丽河河床底部最大隆起达到14 mm;在隧道两侧的河岸出现沉降,下穿熊耳河最大沉降约19 mm,下穿昆丽河最大沉降约5 mm。
图3.4.5 下穿熊耳河左线隧道围岩竖向位移纵剖面图(单位:m)
图3.4.6 下穿昆丽河左线隧道围岩竖向位移纵剖面图(单位:m)
图3.4.7 下穿熊耳河隧道围岩竖向位移横剖面图(单位:m)
图3.4.8 下穿昆丽河隧道围岩竖向位移横剖面图(单位:m)
图3.4.9 下穿熊耳河围岩整体竖向位移(单位:m)
图3.4.10 下穿昆丽河围岩整体竖向位移(单位:m)
2)水平位移分析
图3.4.11~图3.4.16 给出了围岩整体水平位移,最大水平位移位于外侧下方一定范围,下穿熊耳河最大水平位移21 mm,方向指向两隧道中心位置,在隧道上方水平位移指向两侧边界,在地表达到最大,约12 mm;下穿昆丽河最大水平位移约8 mm,在隧道下方一定围岩范围,在河岸附近地表有6 mm 左右的水平位移。
图3.4.11 下穿熊耳河左线隧道围岩水平位移纵剖面图(单位:m)
图3.4.12 下穿昆丽河左线隧道围岩水平位移纵剖面图(单位:m)
图3.4.13 下穿熊耳河隧道围岩水平位移纵剖面图(单位:m)
图3.4.14 下穿昆丽河隧道围岩水平位移纵剖面图(单位:m)
图3.4.15 下穿熊耳河围岩整体水平位移纵剖面图(单位:m)
图3.4.16 下穿昆丽河围岩整体水平位移纵剖面图(单位:m)
3)塑性区分析
图3.4.17~图3.4.22 给出了围岩塑性区分布,从图中可以看出在河流影响下,围岩整体出现受拉破坏,在隧道底部及水平范围分布较为广泛下穿昆丽河塑性区要小于下穿熊耳河产生的围岩塑性区。
图3.4.17 下穿熊耳河左线隧道围岩塑性区纵剖面图
图3.4.18 下穿昆丽河左线隧道围岩塑性区纵剖面图
图3.4.19 下穿熊耳河隧道围岩塑性区横剖面图
图3.4.20 下穿昆丽河隧道围岩塑性区横剖面图
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图3.4.21 下穿熊耳河围岩整体塑性区
图3.4.22 下穿昆丽河围岩整体塑性区
4)孔隙水压分析
图3.4.23~图3.4.28 给出了围岩孔隙水压云图,从图中可以看出开挖后,周围围岩孔隙水压向隧道内流动,同时由于地下水的充裕,导致隧道受到地下水浮力作用而产生较大的向上位移变形。
图3.4.23 下穿熊耳河左线隧道围岩孔隙水压纵剖面图(单位:m)
图3.4.24 下穿昆丽河左线隧道围岩孔隙水压纵剖面图(单位:m)
图3.4.25 下穿熊耳河隧道围岩孔隙水压横剖面图(单位:m)
图3.4.26 下穿昆丽河隧道围岩孔隙水压横剖面图(单位:m)
图3.4.27 下穿熊耳河围岩整体孔隙水压(单位:m)
图3.4.28 下穿昆丽河围岩整体孔隙水压(单位:m)
2.盾构管片变形受力分析
1)位移分析
图3.4.29~图3.4.32 给出了管片水平和竖向位移云图,从图中可以看出:下穿熊耳河管片最大竖向位移约30 mm,极值出现在河床下方的管片,管片最大水平位移约12 mm,在河岸下方的管片底部;下穿昆丽河最大水平位移出现在隧道与河岸接近一侧,最大变形约4 mm,最大竖向变形位于河床底部,隆起最大值约14 mm。
图3.4.29 下穿熊耳河管片水平位移(单位:m)
图3.4.30 下穿昆丽河管片水平位移(单位:m)
图3.4.31 下穿熊耳河管片竖向位移(单位:m)
图3.4.32 下穿昆丽河管片竖向位移(单位:m)
2)盾构管片主应力分析
图3.4.33~图3.4.36 给出了管片主应力分布云图,下穿熊耳河管片最大主应力极值出现在管片内部边墙,极值约0.5 MPa,管片最小主应力极值出现在管片内测拱脚位置,极值约-5.7 MPa。下穿昆丽河管片最大主应力极值约1.2 MPa,管片最小主应力极值约-4.3 MPa。管片主应力极值均在管片强度设计范围内,说明管片受力安全。
图3.4.33 下穿熊耳河管片最大主应力云图(单位:Pa)
图3.4.34 下穿昆丽河管片最大主应力云图(单位:Pa)
图3.4.35 下穿熊耳河管片最小主应力云图(单位:Pa)
图3.4.36 下穿昆丽河管片最小主应力云图(单位:Pa)
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