第一章地铁车站三维物理模型试验的意义和内容
模型试验案例盾构法与浅埋暗挖法结合
建造地铁车站模型试验
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f第一章地铁车站三维物理模型试验的意义和内容
第一章地铁车站三维物理模型试验的意义和内容
11目的与意义
采用直径6m的区间盾构隧道拓展建造地铁车站的研究，是解决目前盾构区间施工和车站施工工期矛盾的重要手段。
采用相似材料进行大比尺三维物理模型试验能准确地模拟施工过程的影响，使得更容易从全局上把握车站结构的整体力学特征、变形趋势和稳定性特点。
12试验内容
1剩余管片的收敛变形规律2剩余管片内力变化规律3隧道内临时支撑内力变化规律4洞周土压力变化规律5洞周地层变形规律6地表沉降规律7观察地层变形隔离桩方案对保护盾构管片的效果。
图11塔柱式
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f第二章模型试验总体方案设计
第二章模型试验总体方案设计
21工程布置和洞室组成
两个盾构隧道的中心距离为23m，隧道内径为54m，开挖外径为60m，这样两洞开挖外边线间距为29m。考虑到边界条件的影响，盾构隧道外侧距离模型边界应满足3倍洞径的要求，即每侧需要60m×3＝180m，模型在水平方向应该达到29m18m×265m，因此模型宽度按1：10要求取为65m。
在垂直方向上，隧道上部按80m埋深考虑（其中顶部25m为杂填土），下部地层考虑一倍车站高度，这样需要模拟的高度为：8010364×228728m，因此模型高度为288m。所以模型在车站隧道横断面的尺寸可取为65m×288m。结合试验台的实际情况，模型最终尺寸确定为65m×18m×288mL×W×H，见图21。
图21试验模型示意图
22相似条件设计
根据与试验条件，确定模型的几何比尺为110。之所以确定这一比尺，主要是考虑到开挖模拟的可操作性，以及相似物理量之间的换算关系的简化。各种相关物理量的设计相似比尺如下：
1几何比尺：KL＝LpLm＝102容重比尺：Kγ＝γpγm＝13应力比尺：Kσ＝σpσm＝KL×Kγ＝10
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4位移的量纲与几何尺度相同，相似比尺也相同。即：Ku＝upum＝10
5无量纲的物理量如应变、泊松比、摩擦角的相似比尺均为1。即：Kε＝εpεm＝1Kν＝νpνm＝1Kφ＝φpφm＝1
6与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺，即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力，初始地应力和面力荷载的相似比尺均为10。
KEKGKRcKRtKcKroKp10
23地层材料和管片的模拟
231北京地铁隧道结构的环境地层
1人工堆积层：以杂填土为主，一般埋深3m左r