既有地鐵隧道結構的監(jiān)測和耐久性評估方法研究.pdf

1、隨著地鐵與市政工程建設的發(fā)展，由于新建隧道下穿，既有盾構隧道縱向變形產(chǎn)生的問題逐漸突出，目前其研究主要集中在結構縱向沉降與環(huán)向接縫變形兩個方面。傳統(tǒng)的“點式”傳感技術還難以全面監(jiān)測隧道結構的變形分布，本文提出了一種基于新型分布式光纖傳感技術的盾構隧道縱向變形監(jiān)測方法。
　　本文介紹了幾種典型的分布式光纖傳感技術以及分布式光纖傳感器的封裝與布設方法和其在土木工程中的應用情況;從新建隧道下穿施工引起既有隧道縱向變形成因機理出發(fā)，對其縱

2、向變形的影響因素進行了全面分析。文中采用縱向等效連續(xù)化模型與彈性地基理論推導了隧道縱向沉降變形與結構應變分布之間的關系，得出了沉降-應變算法公式。
　　在理論分析基礎上，結合北京盾構下穿既有地鐵6號線隧道工程實例，采用分布式長標距FBG(Fibber Bragg Grating)傳感器對既有隧道縱向變形進行了監(jiān)測，對現(xiàn)場監(jiān)測隧道縱向應變、曲率、環(huán)縫變形、沉降變形結果數(shù)據(jù)進行分析，研究了新建隧道下穿既有隧道施工時的既有隧道縱向變形的

3、規(guī)律，且隨盾構機的前移，既有隧道的豎向變形先是平緩的增大，當盾構機通過既有隧道的過程中，豎向沉降值較大，沉降速率較快，當盾構機遠離既有隧道后，豎向變形減小，趨于穩(wěn)定。根據(jù)實際工程情況，建立了三維有限元隧道模擬隧道的開挖，通過模擬得到的既有隧道變形規(guī)律相互驗證了現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性及沉降應變算法公式的正確性，并說明分布式FBG傳感器用于隧道監(jiān)測是可行性。且根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測結果及有限元計算結果，既有隧道最大沉降值均未超過3mm，認為穿越過程中，