盾构双线隧道施工开挖面间距对地表沉降的影响

• 作 者: 张浩若
• 出 处: 中国地质大学(北京)
• 发表日期: 2020年02期
• 关键词: 盾构双隧道 开挖面间距 数值模拟 对比分析 FLAC3D

众所周知,地铁盾构施工是在土体内进行,会影响隧道周围土体及上方建筑物。现如今,大部分施工单位都采取拉大盾构双线隧道前后开挖面的施工间距,来减少盾构施工对地面造成的影响,但这必然会影响施工期和施工进度。若采用双线隧道同时同步开挖的施工方法,虽然会加快施工的进度,但这种施工方法必将严重引发隧道周围土体发生松动和变形,进而危及邻近建筑物的安全。所以,在尽量减少盾构施工对上方地表扰动的前提下,选择较短的盾构双线隧道开挖面的施工距离,以加快施工进度和减少工期是本文的研究重点。本论文以北京地铁19号线新~草盾构区间为工程背景,在实际项目施工中该盾构区间采取盾构双线隧道施工前后开挖面间隔150m的方式进行施工,发现施工工法偏于保守,导致施工工期较长,施工进度缓慢,长期的施工也对交通及附近居民生活造成了影响。本文将研究盾构双线隧道施工引起地层沉降的扰动规律,并利用FLAC3D软件模拟不同隧道开挖面施工间距引起的沉降差异,找出盾构双线隧道前后开挖面的最佳施工距离,使其在尽量缩短工期的同时,减少盾构开挖对隧道周围地层的干扰。具体研究内容与结论为:(1)对新~草盾构区间的地面沉降进行现场监测,并将监测结果进行处理,分析地铁盾构双线隧道施工地表沉降规律,为数值分析结果提供理论保障;(2)利用FLAC3D软件数值模拟盾构双线隧道不同开挖面间距对地层造成的影响,对比它们之间的沉降差异,找出两盾构前后的最佳施工距离;(3对比现实监测数据与FLAC3D模拟结果,验证模型的真实性,分析实测结果与模拟结果之间的差异,并分析其原因;(4)比较两个隧道开挖面不同前后间距的计算结果,发现当开挖面之间的距离小于15m时,对周围土体的影响与两隧道同时开挖时差别不大;当开挖面之间的距离大于90m时,对周围土体的影响与两个隧道单独开挖时差别不大。因此,本工程可选择两条隧道开挖面间距约为90m的同步开挖方式,来合理的缩短施工周期。