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盾构隧道对包茂高速公路的沉降影响分析对于几何形状和围岩初始地应力场、地质条件都比较复杂的地下工程，必须 考虑围岩的材料非线性特征和施工过程对隧道围岩稳定性的影响，通常采用数值仿真分析。目前常用的数值分析方法包括有限元、有限差分、离散元和流形元等， 本文采用有限元法进行计算。利用 MIDAS公司的岩土有限元分析软件 GTS NX1 行建模。利用地层结构法建立模型，旨在分析旨盾构下穿隧道对包茂高速的 变形影响一.基本信息模型采用地层-结构模型。模拟位置：在 DK207+100里程处开始 下穿包茂高速，DK207+190出包茂高速范围，起讫距离 90m对应环 号为335环391环。本文模拟隧道96m共60管片。隧道地理位置如下图所示材料，单元信息:土体及路基用三维实体单元模拟，采用德鲁克 -普拉格本构模型；管片用板 单元模拟，板厚0.5m,采用弹性本构模型。材料弹性模量泊松比内摩擦角内聚力抗拉强度土体1.2GPa0.3525150kPa3.1kPa路基2GPa0.2531500kPa5kPa管段34.5GPa0.20-单管片示意管片拼接整体示意2路基示意本文盾构隧道埋深29m路面宽度26m隧道模拟96m共60管 片。从开挖面至围岩外圈土层单元依次为1m,2m,4m进行尺寸过渡，保证网格质量。整体模型示意施工阶段模拟本文施工阶段分60步进行模拟。每次开挖1.6m,同时施加管片分析步如下：IS阶段：地应力平衡，对初始应力场进行分析，勾选GTS位移清零S1阶段：开挖第1圈土，施加第1圈管片S2阶段：开挖第2圈土，施加第2圈管片S60阶段：开挖第60圈土，施加第60圈管片。二.盾构施工对路基变形影响结果1.路基路面最大沉降结果本报告计算了盾构过程路基沉降的结果，结果以定义的施工步逐步输出结果。模型采用施工阶段分析模拟，计算出每一次开挖结果值，计算分60步结果进行输出。本文依次对开挖1至开挖60步的路基沉降值进行结果提取。通过分步结果总结盾构施工对路基的动态影响。S1阶段-开挖1.6mS2阶段-开挖3.2m|Q| !_ 驚 9 加 Wl B FT一-ITf-KLS-LJiHW L*S3阶段-开挖4.8mS4阶段-开挖6.4m、4从s1-s4阶段可以看出，开挖1.6m时路基沉降值为0.036mm开挖3.2m时路基沉降值为0.67mm开挖4.8m时路基沉降值为0.11mm开挖6.4m时路基沉降值为 0.167mmP -LN)KL勺存p #电Me八扌dSEmid i. % io: w.a. imi a :丄 5 oci比肌hi iS8阶段-开挖12.8mLS1U10 -Li-Lh-:左屯-:- 上y-i专博
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