本書以城市地鐵盾構隧道施工對鄰近樁基和地埋管線的影響為研究重點，闡述了三種用于分析該問題的主流研究方法，即三維離心模型試驗、數值模擬分析及解析方法，揭示了隧道土樁及隧道土管線的相互作用機理和荷載傳遞機理，介紹了預測及評價隧道開挖對鄰近地埋管線影響的方法等相關內容。
本書可供高等院校巖土工程、地下結構工程及相關專業(yè)研究生選用，也可供從事地鐵隧道設計、施工及環(huán)境評價的工程技術人員參考使用。
前言
第1章緒論001
1.1引言001
1.1.1研究背景001
1.1.2研究意義004
1.2國內外相關研究現(xiàn)狀004
1.2.1隧道施工所致地層位移分布研究現(xiàn)狀004
1.2.2隧道施工對鄰近樁基影響的研究現(xiàn)狀015
1.2.3隧道施工對鄰近管線影響的研究現(xiàn)狀018
1.3本書的主要內容及研究方法020
第2章三維離心模型試驗基本原理及試驗設備021
2.1引言021
2.2離心模型試驗原理021
2.2.1離心模型試驗的運動學原理022
2.2.2離心模型試驗基本原理022
2.3離心模型試驗相似比023
2.3.1靜力模型試驗的相似比024
2.3.2固結問題的相似比025
2.4離心模型試驗設備025
第3章地鐵盾構隧道施工對鄰近樁基
影響的三維離心模型試驗028
3.1引言028
3.2離心模型試驗方案028
3.2.1單隧道施工對樁基影響的試驗方案028
3.2.2雙隧道施工對樁基影響的試驗方案029
3.2.3地下水位循環(huán)變化時雙隧道對樁基長期影響的試驗方案029
3.3離心模型試驗尺寸及試驗土樣029
3.3.1離心模型試驗尺寸029
3.3.2離心模型試驗用土029
3.4模型制作及地層損失的模擬030
3.4.1模型樁030
3.4.2模型隧道030
3.4.3模型安裝制備031
3.5測量儀器的選擇與布置032
3.6試驗準備及試驗步驟034
第4章地鐵盾構隧道施工對鄰近地埋管線影響的離心模型試驗035
4.1引言035
4.2離心模型試驗方案035
4.2.1不同埋深雙隧道施工對既有管線影響的試驗方案035
4.2.2雙隧道不同施工順序及不同相對位置對既有管線影響的試驗方案036
4.3離心模型試驗尺寸及試驗用土039
4.4模型制作及地層損失的模擬041
4.4.1模型管041
4.4.2模型隧道044
4.4.3模型安裝制備047
4.5測量儀器的選擇與布置053
4.6離心模型試驗過程053
第5章地鐵盾構隧道施工對鄰近樁基和地埋管線影響的三維數值模擬054
5.1引言054
5.2土體特性分類054
5.3盾構隧道施工模擬方法058
5.4盾構隧道施工對鄰近既有樁基影響的三維數值模擬分析059
5.4.1有限元模型尺寸、網格及邊界條件059
5.4.2土體本構模型相關參數061
5.4.3有限元模擬步驟061
5.5盾構隧道施工對鄰近既有管線影響的三維數值模擬062
5.5.1有限元模型尺寸、網格及邊界條件062
5.5.2土體本構模型相關參數063
5.5.3有限元模擬步驟067
第6章地鐵單隧道施工對鄰近既有樁基的影響分析068
6.1引言068
6.2數值模擬方案068
6.3單隧道施工對鄰近既有樁基影響的三維離心模型試驗結果069
6.3.1對地表沉降的影響069
6.3.2對樁基附加變形的影響070
6.3.3對樁基附加軸力的影響070
6.3.4對樁基附加彎矩的影響071
6.4單隧道施工數值模擬與離心模型試驗結果對比分析071
6.5不同埋深單隧道施工對鄰近樁基的影響分析072
6.5.1對地表沉降的影響072
6.5.2對樁基附加變形的影響073
6.5.3對樁基附加軸力的影響076
6.5.4對樁基附加彎矩的影響077
第7章地鐵雙隧道施工對鄰近既有樁基的影響分析082
7.1引言082
7.2數值模擬方案082
7.3雙隧道施工對鄰近既有樁基影響的三維離心模型試驗結果083
7.3.1對地表沉降的影響083
7.3.2對樁基附加變形的影響084
7.3.3對樁基附加軸力的影響084
7.3.4對樁基附加彎矩的影響086
7.4雙隧道施工數值模擬與離心模型試驗結果對比分析087
7.5不同埋深雙隧道施工對鄰近樁基的影響分析088
7.5.1對地表沉降的影響088
7.5.2對樁基附加變形的影響090
7.5.3對樁基附加軸力的影響091
7.5.4對樁基附加彎矩的影響093
7.6考慮地下水位循環(huán)變化雙隧道對樁基的長期影響分析096
7.6.1對地表長期沉降的影響096
7.6.2對樁頂長期附加沉降的影響097
7.6.3對樁基附加軸力的影響097
7.6.4對樁基附加彎矩的影響098
第8章地鐵不同埋深盾構雙隧道施工對既有管線的影響分析101
8.1引言101
8.2數值模擬方案101
8.2.1不同埋深雙隧道施工對既有連續(xù)管線影響的數值模擬方案101
8.2.2雙隧道不同施工順序及不同布置位置對既有連續(xù)管線影響的數值模擬方案101
8.3不同埋深雙隧道施工對既有管線的影響分析102
8.3.1管線正上方地表沉降102
8.3.2管線沉降104
8.3.3管線縱向彎曲應變105
8.4不同施工順序及布置形式盾構雙隧道施工對既有管線的影響分析109
8.4.1管線正上方地表沉降109
8.4.2管線沉降110
8.4.3管線縱向彎曲應變112
8.5試驗結果與疊加原理所得結果對比115
第9章地鐵盾構雙隧道施工對管線影響的預測分析120
9.1引言120
9.2雙隧道施工所致地層沉降經驗公式對比分析120
9.3管-土相互作用機理122
9.4盾構雙隧道施工對連續(xù)管線影響的預測分析125
9.4.1基于連續(xù)管-土相互作用機理的分析方法及其驗證125
9.4.2基于無量綱化分析的雙隧道開挖所致連續(xù)管線影響的預測公式126
9.4.3預測公式的可靠性及連續(xù)管線評價準則130
9.5盾構雙隧道施工對節(jié)點管線影響的預測分析135
9.5.1基于節(jié)點管-土相互作用機理的分析方法及其驗證135
9.5.2基于無量綱化分析的雙隧道開挖所致節(jié)點管線影響的預測公式138
9.5.3預測公式的可靠性及節(jié)點管線評價準則143
參考文獻145
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