1.围岩变形受力分析
1)竖向位移分析
图8.5.3~图8.5.7 给出了盾构隧道施工过程周围围岩竖向沉降变化值。从地表沉降值可以看出,在盾构隧道上方土体出现沉降,沉降随着埋深增加而增加,在隧道开挖完成时,盾构隧道顶部最大沉降60 mm 左右,在地表引起的沉降最大值约25 mm,在基坑内部以及隧道周围一定范围土体出现隆起位移,在基坑内部最大隆起约8 mm,在盾构隧道右边地表隆起最大值约10 mm,周围建筑最大隆起5 mm。
图8.5.3 左线隧道开挖至高层建筑之间时围岩竖向位移云图(单位:m)
图8.5.4 左线隧道开挖至低层建筑时围岩竖向位移云图(单位:m)
图8.5.5 右线隧道开挖至高层建筑之间时围岩竖向位移云图(单位:m)
图8.5.6 右线隧道开挖至低层建筑之间时围岩竖向位移云图(单位:m)
图8.5.7 左右线隧道开挖完成围岩竖向位移云图(单位:m)
2)水平位移分析
图8.5.8~图8.5.12 给出了盾构隧道施工过程周围围岩水平位移变化值。从水平位移可以看出,在盾构隧道周围水平位移较大,水平位移方向均指向隧道内侧,隧道左侧最大水平位移约 60 mm,隧道右侧最大水平位移约 50 mm。地表最大水平位移约15 mm,指向两隧道中轴线,基坑最大水平位移约4 mm,指向隧道方向,建筑向隧道外侧水平位移10 mm 左右。
图8.5.8 左线隧道开挖至高层建筑之间时围岩水平位移云图(单位:m)
图8.5.9 左线隧道开挖至低层建筑时围岩水平位移云图(单位:m)
图8.5.10 右线隧道开挖至高层建筑之间时围岩水平位移云图(单位:m)
图8.5.11 右线隧道开挖至低层建筑之间时围岩水平位移云图(单位:m)
图8.5.12 左右线隧道开挖完成围岩水平位移云图(单位:m)
3)塑性区分析(www.xing528.com)
图8.5.13~图8.5.17 给出了盾构隧道施工过程周围围岩塑性区变化情况。从围岩塑性区变化可以看出,在软岩中盾构隧道左右1 倍洞径范围出现受剪区域,在硬岩中,盾构隧道左右2 m 范围出现受拉区域,隧道顶部和底部1 m 范围内均出现受剪区域。
图8.5.13 左线隧道开挖至高层建筑之间时围岩塑性区图
图8.5.14 左线隧道开挖至低层建筑时围岩塑性区图
图8.5.15 右线隧道开挖至高层建筑之间时围岩塑性区图
图8.5.16 右线隧道开挖至低层建筑之间时围岩塑性区图
图8.5.17 左右线隧道开挖完成围岩塑性区图
2.盾构管片变形受力分析
1)位移分析
图8.5.18 给出了盾构隧道施工过程管片竖向沉降变化值。从管片沉降值可以看出,盾构最大沉降2mm,出现在低层建筑附近隧道底部,在基坑附近的隧道拱顶有向上位移1.8 mm。图8.5.19 给出了盾构隧道施工过程管片水平位移变化值。从管片水平位移可以看出,盾构最大水平位移约为2 mm。
图8.5.18 左右线隧道开挖完成管片竖向位移云图(单位:m)
图8.5.19 左右线隧道开挖完成管片水平位移云图(单位:m)
2)盾构管片主应力分析
图8.5.20、图8.5.21 给出了盾构隧道施工过程管片主应力变化值。盾构开挖完成后最大主应力极值约为1.8 MPa,小于C50 砼抗拉设计强度值2.07 MPa,最小主应力极值约为-4.46 MPa,远小于轴心抗压强度27.5 MPa。
图8.5.20 左右线隧道开挖完成管片最大主应力云图(单位:Pa)
图8.5.21 左右线隧道开挖完成管片最小主应力云图(单位:Pa)
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