卵石地層中地鐵隧道盾構(gòu)施工引起的地表沉降研究.pdf

1、盾構(gòu)法是一種重要的隧道施工方法,其施工過程不可避免地會(huì)引起地層沉降。當(dāng)前國內(nèi)外對(duì)軟土、復(fù)合土及黃土地層中盾構(gòu)隧道擾動(dòng)周圍地層引起的地層移動(dòng)和變形規(guī)律的研究較為深入,但對(duì)砂卵石地層中盾構(gòu)施工地層變形規(guī)律和控制方法卻研究較少,由于卵石地層的特殊性及區(qū)域性使得目前可供參考的比較成熟的研究成果不多。卵石地層是一種典型的力學(xué)不穩(wěn)定層,其物理特性和力學(xué)特性與黃土、軟土及復(fù)合地層有較大差別,卵石地層中的鵝卵石顆粒在無水狀況下點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳力,受擾動(dòng)后地層反

2、應(yīng)靈敏。該地層無膠結(jié)、松散、單個(gè)石塊強(qiáng)度高、自穩(wěn)能力差、滲透系數(shù)大、粘聚力小、顆粒之間空隙大。因此研究卵石地層中盾構(gòu)施工造成的地表沉降十分必要。
　　本文首先論述盾構(gòu)法隧道施工對(duì)地層的擾動(dòng)影響及目前盾構(gòu)法施工造成地表沉降的研究現(xiàn)狀,分析砂卵石地層盾構(gòu)掘進(jìn)土體變形的影響因素,進(jìn)而利用有限元軟件邁達(dá)斯GTS對(duì)隧道開挖進(jìn)行了數(shù)值模擬,對(duì)引起地表沉降的各種因素進(jìn)行比較分析,接下來研究盾構(gòu)在不同的掘進(jìn)壓力、注漿厚度、隧道覆土厚度、盾構(gòu)隧道開

3、挖方式等條件下地表沉降規(guī)律,分析地表沉降的時(shí)間歷程及影響范圍。還對(duì)比了不同地層在相同開挖方式條件下地表沉降異同之處。模擬研究表明:在卵石地層中,在相同開挖條件下,隧道上的覆土厚度越厚,地表沉降量越小;盾構(gòu)的掘進(jìn)壓力以及推進(jìn)速度對(duì)地表沉降的影響比較大;卵石地層的等效彈性模量和泊松比越大,地表沉降量越小;卵石地層中左右隧道同時(shí)同向開挖是較好的開挖方式。不同地層在相同開挖方式的條件下,地表沉降空間和時(shí)間效應(yīng)變化趨勢(shì)基本一致,但是最大沉降量差異