响应曲面法优化城市深埋隧道新意法设计参数

作者

陶连金安林轩安军海袁松许淇
单位

北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室北京城市交通协同创新中心
摘要

以北京某深埋地铁隧道为工程背景,利用有限差分软件FLAC3D,采用三因素三水平的Box-Behnken设计方案和响应曲面法,对影响隧道拱顶沉降和掌子面挤出变形的主要新意法设计参数进行优化研究。结果表明,随着隧道埋深、跨径的增加,隧道拱顶沉降值以及掌子面的挤出变形值增大;超前预加固范围在1.1~1.5 m增加时,拱顶沉降值及挤出变形值明显减小;超前预加固范围超过1.5 m后其效果明显减弱。该隧道设计参数最优组合为埋深40 m、跨径12 m、超前预加固范围1.5 m。运用响应曲面法优化深埋隧道新意法的设计参数是可行的,研究成果可为相关的隧道设计、施工提供参考。
关键词

隧道响应曲面法新意法 Box-Behnken设计
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(90715035)；北京市自然科学基金重点资助项目(8111001)；国家自然科学基金创新研究群体项目(51421005)；
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