| 考虑地层三维空间分布的盾构掘进模拟 |
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| 引用本文： | 张超,徐智文,刘飞香,陈仁朋,?,周苏华,廖金军,胡伟飞. 考虑地层三维空间分布的盾构掘进模拟[J]. 湖南大学学报(自然科学版), 2023, 0(1): 144-151 |
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| 作者姓名： | 张超 徐智文 刘飞香 陈仁朋 ? 周苏华 廖金军 胡伟飞 |
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| 作者单位： | ［1.湖南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410082；2.建筑安全与节能教育部重点实验室（湖南大学），湖南 长沙 410082；3.中国铁建重工集团股份有限公司，湖南 长沙 410100；4.浙江大学 机械工程学院，浙江 杭州 310027］ |
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| 摘 要： | 为研究复杂地层条件下盾构掘进引起的地层扰动规律，提出了一种考虑地层三维空间分布的盾构掘进模拟方法. 该方法利用Kriging算法构建三维地质模型，通过条件判断算法将地层空间分布信息嵌入到有限元模型中，进而实现考虑地层三维空间分布的盾构掘进模拟. 此外，采用C#语言编写了复杂地层盾构掘进模拟前处理程序. 以长沙地铁四号线为例，根据掘进断面内极软岩、软岩、坚硬岩的占比，选取具有3种不同地层条件的区段，利用该前处理程序构建了土压平衡盾构机掘进过程模型，并开展模拟. 模拟结果显示盾构掘进断面内极软岩占比增大会导致地表最终沉降量显著增加. 相比于极软岩占比为50%的掘进断面，全断面极软岩处的地表最终沉降量增加了11.67?mm. 模拟结果与实测数据规律一致，验证了所提方法的有效性.
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| 关 键 词： | 复合地层；盾构掘进；有限元；空间变异性；Kriging算法；三维地质建模 |
Numerical Simulation of Shield Tunneling Incorporating 3D Spatial Distribution of Strata |
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| ZHANG Chao,XU Zhiwen,LIU Feixiang,CHEN Renpeng,?,ZHOU Suhu,LIAO Jinjun,HU Weifei. Numerical Simulation of Shield Tunneling Incorporating 3D Spatial Distribution of Strata[J]. Journal of Hunan University(Naturnal Science), 2023, 0(1): 144-151 |
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| Authors: | ZHANG Chao XU Zhiwen LIU Feixiang CHEN Renpeng ? ZHOU Suhu LIAO Jinjun HU Weifei |
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