【摘 要】
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新建隧道近距离穿越既有地铁隧道的工程逐渐增多,工程中常采用一定的安全措施对既有隧道形成保护,有必要针对盾构穿越对既有隧道的影响机理及各种安全控制措施的防护效果进行研究。本文展开了以理论解法为主,实测数据分析法和数值模拟法为辅的研究工作。本文主要研究方法、成果及创新点如下:（1）研究了盾构近距离下穿对既有隧道管片环向内力的影响,提出了一种既有隧道在附加应力作用下的围压重分布模型,推导了既有隧道环向围
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新建隧道近距离穿越既有地铁隧道的工程逐渐增多,工程中常采用一定的安全措施对既有隧道形成保护,有必要针对盾构穿越对既有隧道的影响机理及各种安全控制措施的防护效果进行研究。本文展开了以理论解法为主,实测数据分析法和数值模拟法为辅的研究工作。本文主要研究方法、成果及创新点如下:（1）研究了盾构近距离下穿对既有隧道管片环向内力的影响,提出了一种既有隧道在附加应力作用下的围压重分布模型,推导了既有隧道环向围压的计算公式,利用修正惯用法计算了相应围压作用下的衬砌内力。（2）研究了隧道内堆载对隧道纵向沉降变形的影响规律,采用了综合考虑管片环间错台和转动变形效应的协同变形模型,推导计算了堆载引起的隧道附加荷载,通过最小势能原理求解隧道纵向沉降、环间剪切力、错台量和转角。（3）评估了叠交段隧道中支撑台车控制隧道变形的作用大小,综合考虑支撑台车的加固和压重作用,针对既有隧道沿纵向出现刚度不均匀的情况,提出纵向非均匀刚度的隧道竖向变形计算模型,推导出既有隧道的竖向变形计算公式。（4）研究了既有隧道注浆环对控制既有隧道沉降的影响,考虑了注浆环在附加应力传递过程中的加速折减作用及对环向地基土的加固作用,提出了非均质土层中的应力折减模型及隧道沉降计算模型,推导了应力在穿越注浆环后的折减计算公式,综合考虑了盾构开挖及注浆环的影响,推导了新建隧道开挖引起的既有隧道竖向位移计算公式。（5）研究了新建隧道注浆环对控制既有隧道沉降的影响,考虑了注浆土体的体积膨胀作用,提出了注浆环体积膨胀力学计算模型,基于随机介质理论对注浆环膨胀引起的既有隧道轴线处的附加应力及竖向位移计算公式进行了推导。（6）对有关于控制措施的工法技术及室内模型试验进行了优化与创新。图118表11参117
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