既有地鐵隧道結(jié)構(gòu)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(shè)的發(fā)展，由于新建隧道下穿，既有盾構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shù)還難以全面監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu)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(shù)的盾構(gòu)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(shù)以及分布式光纖傳感器的封裝與布設(shè)方法和其在土木工程中的應(yīng)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(dǎo)了隧道縱向沉降變形與結(jié)構(gòu)應(yīng)變分布之間的關(guān)系，得出了沉降-應(yīng)變算法公式。
　　在理論分析基礎(chǔ)上，結(jié)合北京盾構(gòu)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(yīng)變、曲率、環(huán)縫變形、沉降變形結(jié)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(gòu)機的前移，既有隧道的豎向變形先是平緩的增大，當盾構(gòu)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(gòu)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(yīng)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(jié)果及有限元計算結(jié)果，既有隧道最大沉降值均未超過3mm，認為穿越過程中，