盾构法施工地层变位机理及地表沉降规律研究

• 作 者: 徐龙辉
• 出 处: 长沙理工大学
• 发表日期: 2012年01期
• 关键词: 盾构法隧道 地层变位 地表沉降 数值模拟

近年来，随着我国城乡一体化进程的加快，许多城市掀起了地铁建设的高潮，形成的地铁盾构隧道工程规模和难度日益增大。在隧道开挖过程中，如何预测和控制地表沉降，是施工所面临的一个重要课题。论文以长沙地铁杜-体区间隧道施工为背景，结合现场监测数据、理论及数值模拟，对隧道施工过程中产生的地层变位和地表沉降规行研究，论文的主要工作如下：(1)在阅读国内外大量文献的基础上，探讨盾构法隧道施工地层变位的时间效应和空间效应，分析地表沉降的机理，总结地表沉降的规律。(2)运用FLAC3D软件，使用Mohr—Coulomb弹塑性屈服准则，在考虑隧道的埋深、地质条件、管片、土舱压力、注浆参数、机械等因素的基础上，根据施工工序，对长沙地铁2号线杜-体区间盾构法隧道的施工开挖过程，进行地表沉降的数值模拟，并对监测的数据进行预测分析。(3)依据长沙地铁2号线杜-体区间主体围护结构设计图纸和国家相关规范的要求，编制盾构法隧道周边建（构）筑物、隧道管片的隆沉和水平收敛监测方案，并开展监测。根据施工监测数据，结合隧道埋深、地质条件、注浆参数设置、掘进参数设置等因素，对杜-体区间在土压平衡法隧道施工引起的地层变形规律进行分析，研究地表沉降规律。FLAC3D软件模拟分析结果与实际监测数据结果的一致性，表明利用该数值模拟方法，结合工程中类似地质条件下的参数设置，可以对类似工程进行模拟分析；在隧道施工过程中，结合施工监测数据，采用相应的技术处理措施，合理调整施工参数，可最大限度的确保隧道施工安全。