沉管隧道沉降計(jì)算研究.pdf

1、作為水下隧道的一種，沉管隧道以其獨(dú)有的優(yōu)越性，正在世界各大都市、沿海地區(qū)被廣泛采用，用來(lái)聯(lián)系城市交通。沉管隧道的顯著特點(diǎn)是隧道完工后作用在地基上的附加荷載較輕，一般基底再壓縮荷載要小于土體初始上覆荷載。人們通常采用室內(nèi)試驗(yàn)的回彈模量代替再壓縮模量計(jì)算地基土的再壓縮沉降，往往使沉降計(jì)算預(yù)測(cè)值小于實(shí)測(cè)值。本文以國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)2011BAG07803)為依托，以港珠澳大橋海底沉管隧道為工程背景，對(duì)沉管隧道再壓縮沉降問題進(jìn)行了研

2、究，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和工程實(shí)踐意義。
　　 本文針對(duì)沉管隧道大開挖卸荷基坑的坑底回彈再壓縮問題，采用室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行分析研究，提出了基坑卸荷回彈量、再壓縮沉降量的參數(shù)取值及計(jì)算方法。本試驗(yàn)從現(xiàn)場(chǎng)采集原狀土試樣，通過室內(nèi)K0試驗(yàn)?zāi)M基坑的加荷、卸荷和再壓縮過程，記錄不同荷載級(jí)別下的回彈量或再壓縮量以及相應(yīng)的側(cè)壓力。根據(jù)卸荷過程中卸荷比與側(cè)壓力系數(shù)的關(guān)系規(guī)律、卸荷比與回彈模量的關(guān)系規(guī)律確定基坑卸荷回彈的最大影響深度和極限影響深度；根據(jù)

3、回彈模量、再壓縮模量在卸荷過程中的變化特征，將回彈模量分兩階段考慮，再壓縮模量在卸荷荷載范圍內(nèi)作為不變量考慮，并將其用壓縮模量歸一化，得到較為實(shí)用的回彈模量和再壓縮模量取值方法；借助已有回彈量實(shí)測(cè)值的基坑工程實(shí)例，采用本文的方法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值較接近，可滿足一般工程需要。
　　 考慮地基土與沉管隧道共同作用，將沉管隧道概化為彈性地基梁，在局部均布荷載集度變化、局部均布荷載寬度變化下繪制了沉管隧道縱向的位移、彎矩和地基反

4、力曲線，并據(jù)此分析了縱向沉管隧道位移、彎矩和地基反力的變化規(guī)律，為沉管隧道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了有益的參考。
　　 最后，依托港珠澳大橋海底隧道段中部的沉管隧道工程實(shí)例，對(duì)沉管隧道大開挖基坑的回彈量及施工完畢后的再壓縮量進(jìn)行了計(jì)算，并確定了該基坑的卸荷最大影響深度及極限深度。將沉管隧道縱向概化為無(wú)限長(zhǎng)彈性地基梁，分析了其在已知局部均布荷載作用下的位移、彎矩和地基反力分布情況。將沉管隧道橫向根據(jù)已知條件概化為剛性梁，在已知局部均布荷載作