盾構施工引起地層變形的機理與數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著國內(nèi)礦井建設朝著大型化、集約化和現(xiàn)代化發(fā)展，傳統(tǒng)的礦井施工方法面臨新的挑戰(zhàn)，難以滿足大型礦井快速安全建設的要求。盾構具有機械化程度高、施工質(zhì)量好、掘進速度快、節(jié)省勞動力、安全等明顯優(yōu)勢，在礦山中的應用越來越多，成為礦山開采掘進常用的機械設備。同時隨著我國城市化的進程，人口大量向城市集中，城市規(guī)模不斷擴大，于是地下空間的開發(fā)成為城市建設的必然趨勢。而隧道工程是地下工程的重要組成部分，盾構法因其眾多優(yōu)點而被廣泛應用于城市隧道工程的建設中

2、。由于在盾構施工工程中，地層不可避免的會受到擾動而產(chǎn)生變形，當?shù)貙幼冃芜^大時便會引起一系列的工程問題。因此，對盾構施工引起的地層變形進行研究具有重大意義。
　　本文首先對隧道盾構施工引起地層變形的國內(nèi)外研究成果進行分析總結，主要有經(jīng)驗公式法、模型試驗法、理論解析法、數(shù)值分析法及現(xiàn)場實測法等預測方法；然后對盾構施工引起地層變形的機理進行研究分析，簡單介紹了盾構法及其在我國的發(fā)展情況，詳細敘述了盾構施工引起地層變形的時空效應理論，對盾

3、構施工引起地層變形的原因進行深入分析；結合杭州地鐵1號線文澤路站～文海南路站區(qū)間工程實際，進行盾構選型和管片結構設計，對盾構施工過程進行受力計算，采用FLAC3D建立數(shù)值模型，對盾構施工過程進行了三維動態(tài)數(shù)值模擬，研究分析盾構施工引起地層變形的規(guī)律；制定現(xiàn)場監(jiān)測方案，對現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結果進行對比分析；最后提出控制地層變形的工程措施，如避免盾構停機、合理控制土倉壓力等。研究結果表明采用數(shù)值模擬對實際工程進行地層變形預測和分析是可行