盾构隧道施工引起地层位移的复变函数修正解

来源：水资源与水工程学报杂志2022年第4期北京时间：

作者：晏莉，杨海涛

单位：长沙理工大学土木工程学院

摘要：为了获得盾构隧道施工引起的地层位移变化，利用复变函数求解了基于位移控制边界条件下盾构隧道开挖后的解析解。在计算分析过程中，引入位移释放系数，充分考虑了衬砌滞后于开挖面的位移过程，并通过设置位移约束点对理论计算解进行了修正，获得了更为准确的地表相对位移。选取4例实际盾构隧道工程实例，分别考虑4种典型洞室位移边界条件，将该理论计算得到的地表位移初始解和修正解与现场实测数据进行对比，结果表明：在各种洞室位移边界条件下，修正后得到的地表位移值与实测值的吻合度均比初始解显著提高，其中以采用第4种位移边界条件计算得到的地表位移修正解吻合度最高。最后以第4种洞室变形为位移边界条件，分析了不同位移释放系数、隧道埋深以及隧道半径对地表位移的影响。结果表明：地表沉降与影响范围随着位移释放系数的增大而减小；地表沉降随着埋深的增加而减小，沉降槽宽度却随之增加；隧道半径越大，则地表沉降越大且影响范围越宽。

关键词：盾构隧道,地层位移,复变函数,位移释放系数,位移边界,土体变形

基金资助：国家自然科学基金项目（51408067）； 湖南省教育厅优秀青年项目（18B136）； 长沙理工大学土木工程重点学科创新性项目（10ZDXK06）