活載荷作用下盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定性及地表變形控制研究.pdf

1、城市隧道工程的盾構(gòu)法施工由于受施工場(chǎng)地的限制，地表交通活載荷不能及時(shí)清除，會(huì)對(duì)隧道周圍巖土體產(chǎn)生擾動(dòng)，導(dǎo)致隧道開(kāi)挖面失穩(wěn)或地表過(guò)大變形。過(guò)大的地層變形容易引起隧道地表塌陷，給地表建筑物、地下管線帶來(lái)嚴(yán)重的破壞，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)活載荷作用下的開(kāi)挖面失穩(wěn)與地表變形規(guī)律開(kāi)展專題研究具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過(guò)搜集和查閱相關(guān)文獻(xiàn)，在國(guó)內(nèi)外對(duì)盾構(gòu)施工過(guò)程中的開(kāi)挖面失穩(wěn)與地表變形研究的基礎(chǔ)上，采用FLAC3D軟件對(duì)地表存在交通活荷載的隧

2、道開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬分析，將其模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果以及Logistic模型預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，得出了活載荷作用下盾構(gòu)隧道開(kāi)挖過(guò)程中的開(kāi)挖面前方土體橫向與縱向沉降規(guī)律、開(kāi)挖面極限支護(hù)壓力、隧道工后沉降規(guī)律。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用有限差分軟件FLAC3D對(duì)地表有、無(wú)活載荷時(shí)的盾構(gòu)隧道開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行模擬分析，得出了有、無(wú)活載荷時(shí)開(kāi)挖面的位移場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的差異。⑵將開(kāi)挖面支護(hù)壓力微小變化時(shí)，開(kāi)挖面中心點(diǎn)位移突變的支護(hù)壓力確定為開(kāi)挖

3、面極限支護(hù)壓力。通過(guò)不斷調(diào)整開(kāi)挖面支護(hù)應(yīng)力比，得出了開(kāi)挖面中心點(diǎn)位移，并通過(guò)繪制開(kāi)挖面支護(hù)應(yīng)力比與開(kāi)挖面中心點(diǎn)位移關(guān)系曲線，得到了隧道地表有、無(wú)活載荷時(shí)的開(kāi)挖面極限支護(hù)壓力。⑶數(shù)值模擬過(guò)程中，分別在開(kāi)挖面前方1m處每隔3m設(shè)置一橫向歷史位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)以及在地表隧道軸線處每隔2m設(shè)置一個(gè)縱向歷史位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，得出了有、無(wú)活載荷時(shí)開(kāi)挖面前方土體地表變形規(guī)律。⑷根據(jù)文中所依托工程的水文地質(zhì)情況制定了地表沉降監(jiān)測(cè)方案，并運(yùn)用Logistic模型對(duì)監(jiān)測(cè)