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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 基坑开挖坑底回弹计算方法及土体卸荷特性研究现状 2

1.2.2 基坑开挖数值模拟研究现状 5

1.2.3 盾构隧道纵向变形计算方法研究现状 7

1.2.4 基坑开挖及隧道结构模拟的离心机模型试验研究现状 12

1.2.5 基坑开挖对已建隧道影响研究现状 14

1.2.6 盾构隧道结构安全性态评估方法研究现状 16

1.3 主要研究内容 17

1.4 主要创新点 19

第2章 基坑开挖对下卧盾构隧道影响的离心机试验研究 20

2.1 概述 20

2.2 土工离心机试验基本原理 20

2.2.1 土工离心机试验基本原理 20

2.2.2 相似准则 21

2.3 同济大学TLJ-150复合型岩土离心试验机介绍 22

2.4 工程背景 23

2.5 试验方案设计 25

2.5.1 基坑开挖模拟方法 25

2.5.2 试验假定 28

2.5.3 试验工况设计 29

2.5.4 模型布局 29

2.5.5 模型制作 29

2.5.6 试验假设的验证 36

2.5.7 试验测量 38

2.5.8 试验步骤 40

2.6 试验结果与讨论 44

2.6.1 工况一结果 44

2.6.2 隧道与基坑之间距离的影响 49

2.6.3 隧道尺寸的影响 51

2.7 本章小结 52

第3章 基坑开挖对下卧盾构隧道影响的解析分析 54

3.1 引言 54

3.2 基坑开挖引起的隧道纵向响应 56

3.2.1 基坑开挖引起的隧道轴线上的附加应力 56

3.2.2 不考虑侧向力作用的Kerr地基上的盾构隧道受荷变形 65

3.2.3 地基模型的应用 69

3.2.4 考虑侧向土体对隧道作用的Kerr地基上盾构隧道受荷变形 79

3.3 基坑开挖引起的隧道横向响应 88

3.3.1 隧道横向响应的简化计算模型 88

3.3.2 基坑开挖引起的隧道横断面变形及内力 90

3.4 本章小结 102

第4章 盾构隧道纵向变形引起的横向效应 105

4.1 引言 105

4.2 盾构隧道纵向变形引起的横断面压扁效应 106

4.2.1 Brazier效应 106

4.2.2 盾构隧道横断面压扁效应推导 107

4.2.3 压扁效应影响因素参数分析 119

4.2.4 压扁效应应用实例 129

4.3 盾构隧道纵向变形引起的纵向剪切传递效应 133

4.3.1 纵向剪切传递效应的机理 133

4.3.2 纵向剪切传递效应引起的隧道横向变形及内力 135

4.4 典型隧道纵向变形模式的压扁效应与纵向剪切传递效应 136

4.4.1 典型的隧道纵向变形模式 136

4.4.2 隧道双曲线模式变形的压扁效应与纵向剪切传递效应 138

4.4.3 隧道指数型模式变形的压扁效应与纵向剪切传递效应 141

4.4.4 纠偏荷载作用下隧道变形的压扁效应与纵向剪切传递效应 145

4.4.5 长期沉降曲线模式隧道的压扁效应与纵向剪切传递效应 148

4.4.6 邻近施工影响下隧道的压扁效应与纵向剪切传递效应 148

4.5 本章小结 154

第5章 基坑开挖对邻近隧道影响的数值模拟分析 156

5.1 引言 156

5.2 有限元程序PLAXIS 156

5.3 基坑走向与隧道轴线相互平行工况二维模拟分析 157

5.3.1 本构模型的选择 157

5.3.2 隧道位于基坑下方的工况 165

5.3.3 隧道位于基坑侧方的工况 171

5.4 基坑走向与隧道轴线相互垂直工况模拟三维分析 176

5.4.1 分析模型及参数介绍 176

5.4.2 计算结果及讨论 178

5.5 工程实例分析 196

5.6 离心机试验、解析分析与有限元计算的对比分析 198

5.7 本章小结 199

第6章 基坑开挖对下卧盾构隧道影响的易损性评价 202

6.1 引言 202

6.2 已建盾构隧道受上方基坑开挖影响的易损性评价 204

6.2.1 易损性评价模型 204

6.2.2 盾构隧道纵向变形的易损性评价 206

6.2.3 隧道横断面变形的易损性评价 218

6.2.4 降低隧道易损性的措施 224

6.2.5 基坑开挖对下卧盾构隧道影响的易损性评价流程 226

6.2.6 实例分析 226

6.3 本章小结 231

第7章 结论与展望 232

7.1 研究结论 232

7.1.1 基坑开挖引起的已建盾构隧道变形与内力 232

7.1.2 隧道响应的影响因素 233

7.1.3 盾构隧道纵向变形引起的横向效应 235

7.2 存在的问题与展望 236

参考文献 238

后记 251

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