蘭州地鐵淺埋砂卵石地層盾構(gòu)掘進(jìn)穩(wěn)定性分析.pdf

1、盾構(gòu)法在隧道施工中的應(yīng)用越來越普遍，其施工過程不可避免地會(huì)引起地層的移動(dòng)和變形。目前，對(duì)砂卵石地層中盾構(gòu)施工地層變形規(guī)律和控制方法研究較少，缺乏可供參考的研究成果。卵石地層是一種典型的力學(xué)不穩(wěn)定層，表現(xiàn)出顆粒間點(diǎn)點(diǎn)接觸傳力，易受擾動(dòng)，靈敏度高，結(jié)構(gòu)松散且無粘聚力。因此對(duì)卵石地層中盾構(gòu)開挖穩(wěn)定性的研究十分必要。
　　本文以蘭州地鐵隧道的盾構(gòu)施工為研究背景，緊密結(jié)合蘭州城區(qū)試驗(yàn)段盾構(gòu)隧道所在位置特有的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，對(duì)卵石地層

2、中盾構(gòu)開挖過程中開挖面的穩(wěn)定性進(jìn)行了深入研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　1、以工程地質(zhì)與經(jīng)典土力學(xué)理論為基礎(chǔ)，分析了盾構(gòu)施工引起隧道上方地層變形與失穩(wěn)的規(guī)律，提出采用地表豎向設(shè)置錨桿預(yù)加固的技術(shù)手段進(jìn)行超前地層加固。目前，這種加固理念較少用于盾構(gòu)式隧道開挖施工中，其應(yīng)用成果將為蘭州地鐵后續(xù)隧道施工及其他類似工程施工提供重要參考，具有創(chuàng)新性和較高的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　2、根據(jù)砂卵石地層太沙基有效松動(dòng)土壓力計(jì)算理論，結(jié)合蘭州地鐵隧

3、道試驗(yàn)段的地層條件，計(jì)算了隧道上覆土壓力。采用極限分析理論，結(jié)合楔型土體壓力計(jì)算模型，提出保證盾構(gòu)施工中開挖面土體穩(wěn)定性的支護(hù)力計(jì)算公式，確定了盾構(gòu)施工中推進(jìn)力和隧道開挖面支護(hù)力的安全范圍，為有效降低隧道施工引起的地表下沉或隆起提供了可靠的理論依據(jù)。
　　3、以蘭州地鐵為背景，對(duì)錨桿預(yù)加固的加固機(jī)理及效果進(jìn)行理論分析和計(jì)算，得出設(shè)置豎向錨桿可在不同程度提高地層土體的粘聚力和內(nèi)摩擦角，減小開挖面的支護(hù)壓力，從而有效提高砂卵石地層的強(qiáng)