论文部分内容阅读
进入21世纪以来，我国地下空间开发利用呈兴起态势，据国家发改委运输所统计报告，2012年全国有35个城市在建地铁轨道交通，完成总投资额约2600亿元。作为地铁隧道主要施工工法的盾构法以其自动化程度高、施工速度快和对周围环境影响小等优点得到广泛应用。盾构进出洞施工是盾构法施工中的关键工序，而进出洞区土体的加固又是进出洞施工的重要组成部分，土体加固成功与否将直接关系到盾构机能否安全出洞和进洞。基于上述背景，结合南京地铁3号线和10号线中地铁盾构隧道的工程实际，本文对盾构进出洞区土体加固技术进行了探讨，研究分析如何科学选择加固工法、合理确定加固范围。主要研究内容及成果如下: (1)分析总结了常用的地铁盾构进出洞区土体加固工法及其适用条件和优缺点，通过对若干案例的综合分析与比较，提出了适合南京地区地层的主要加固工法。 (2)分析进出洞区土体加固的设计，包括强度和稳定性理论验算公式、几何准则和加固体抗渗要求，并阐述改进的强度理论验算模型。利用这些理论公式对三个典型工程案例的加固范围进行验证计算并与实际加固范围比较，提出了适合南京地区软弱地层或松散砂土地层纵向加固长度的几何准则计算值即盾构主机长度加一倍的管片宽度，而横向和竖向加固尺寸的确定参考强度稳定性计算值即可。 (3)采用现场监测的方法分析研究盾构机在进出洞时加固土体的地表沉降变形情况，现场监测数据分析表明，采用深层搅拌桩和高压旋喷桩法配合冻结法，以及素钻孔灌注桩法配合注浆法，均能够保证加固土体满足安全性和稳定性的要求。 (4)运用MIDAS有限元软件对所选加固方案进行数值模拟分析，确定合理的加固范围。对比分析计算值和实际加固范围的不同模拟效果，指出已考虑合理安全度的计算值可以作为确定加固范围的依据，实际加固范围还有节省工作量和工程造价的空间。