小凈距雙洞隧道盾構(gòu)法施工對地層穩(wěn)定性影響的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著城市化建設(shè)的不斷深化,為解決城市交通擁擠的現(xiàn)象,對地下空間的開發(fā)和利用也成為當(dāng)今城市發(fā)展的需求。按照《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(JTG_D70-2004)第4.3.2條對小凈距隧道的定義(在軟巖地段兩隧道凈距小于4B為小凈距隧道,B表示隧道寬度),而《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157-2013)規(guī)定,盾構(gòu)法施工的并行隧道間的凈距,不宜小于隧道外輪廓直徑。那么城市地鐵大部分都是小凈距隧道,但盾構(gòu)法施工的小凈距隧道與新奧法施工的山嶺隧道差異較大

2、,且土體與巖體性質(zhì)也有較大差異,在不同地層條件下,城市地鐵小凈距隧道盾構(gòu)法施工過程中仍會引起周圍地層位移及引起地表沉降,從而對臨近的地下結(jié)構(gòu)以及相鄰的地面建筑物產(chǎn)生不利的影響,引發(fā)一系列的問題。
  本文以石家莊地鐵一號線談固站~朝暉橋站區(qū)間工程為背景,利用理論分析,數(shù)值模擬等方法對小凈距雙洞隧道盾構(gòu)法施工過程中,在不同地層,不同凈距條件下隧道周圍巖土體的穩(wěn)定性進(jìn)行研究。
  利用有限差分模擬軟件FLAC3D對不同地層,不同

3、凈距條件下,盾構(gòu)法施工的小凈距隧道對周圍巖土體的擾動進(jìn)行分析,對隧道開挖過程利用應(yīng)力釋放法進(jìn)行模擬,模型中隧道周圍土體模型采用Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的彈塑性模型,混凝土管片采用線彈性模型,盾構(gòu)管片采用殼單元(Shell),土體的開挖采用空模型(Null)。觀察隧道周圍巖土體的應(yīng)力應(yīng)變、塑性區(qū)大小以及變形情況,所得出的結(jié)論如下:
 ?。?)隨著雙洞隧道的凈距減少,隧道周圍巖土體中的應(yīng)力在不斷增加,當(dāng)凈距小于1.0B時,小凈距隧

4、道周圍巖土體中的應(yīng)力增加幅度變大,因此,《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157-2013)中規(guī)定的盾構(gòu)法施工的隧道間的凈距不宜小于隧道外輪廓直徑是合理的。
 ?。?)隨著雙洞隧道的凈距增加,隧道周圍巖土體產(chǎn)生的沉降在不斷減小,變化速率也在不斷減小,但到凈距大于4.5B時有開始增大的趨勢。為避免沉降過大,盾構(gòu)法施工的雙線隧道凈距應(yīng)盡可能的接近4.5B,但4.5B的凈距會產(chǎn)生大量的地下空間浪費(fèi),因此,在考慮節(jié)約空間等因素后,建議凈距以2.0

5、B左右為宜。
  (3)不同地層條件下的盾構(gòu)法施工的小凈距隧道的塑性區(qū)分布也有些許差別。粘性土中的應(yīng)力相對較大,而粉土與砂類土相對較小。在應(yīng)用盾構(gòu)法施工小凈距隧道時,應(yīng)注意施工對不同巖土體產(chǎn)生的擾動也是不同的。
 ?。?)對不同地層,小凈距隧道應(yīng)用盾構(gòu)法施工所產(chǎn)生的沉降,也不盡相同。其中,粘性土是模擬的四種巖土體中產(chǎn)生沉降最大的,而粘性土在工程上是最常遇到的土層之一,在粘性土地層應(yīng)用盾構(gòu)法施工時,要加強(qiáng)對隧道沉降的監(jiān)控,如若

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