盾構掘進對上軟下硬土層引起的地表沉降及圍巖穩(wěn)定性影響分析.pdf

1、近些年來，在我國大力推行城鎮(zhèn)化的政策引導下，城市的基礎設施得到了迅速的發(fā)展，大量的人口向城市集中，交通擁擠已經成為阻礙城市發(fā)展的重要矛盾。為此，修建地鐵是當前解決地面交通擁擠的最好辦法之一。但是，在修建地鐵利用盾構法施工過程中，由于各地區(qū)的地質條件、水文條件、周邊環(huán)境等因素不同，盾構開挖對周圍土體的擾動和沉降量差異明顯。一旦地表沉降過大，就可能引起土體坍塌、地上建（構）筑物倒塌等更大的經濟損失。
　　本文以合肥地鐵一號線繁華大道～

2、高鐵站區(qū)間為工程背景，利用有限元FLAC3D分析軟件模擬盾構開挖軟硬復合地層和軟土均一地層過程中，地表沉降和圍巖沉降的變化和規(guī)律，并且把數(shù)值分析結果和地表實測數(shù)據(jù)進行研究對比，得出合肥地區(qū)盾構掘進引起的地表沉降范圍，為施工提供指導，對確保周邊建(構)筑物和地下管網等的安全、確保盾構施工作業(yè)安全、降低工程造價具有重大意義。
　　論文研究得出如下主要結論：
　　（1）在綜合考慮盾構的施工工況、土體分層、掌子面壓力、管片與土體的接

3、觸等因素，建立三維數(shù)值分析模型，模擬盾構掘進開挖的動態(tài)過程，將模擬結果和現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)對比分析可知，模擬結果和現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的曲線走勢一致、大小基本吻合，故所建立的三維模型能較好的模擬實際工況。
　　（2）整體上看三種工況下都是襯砌環(huán)拱頂及其上部圍巖發(fā)生沉降，且在襯砌環(huán)拱頂周圍土體沉降值最大，在豎直方向上離拱頂越遠沉降量越小。
　?。?）利用有限元軟件進行模擬分析得出繁華大道～高鐵站區(qū)間地表沉降位移在三種工況下盾構掘進在橫向地表

4、沉降影響的范圍大概左右距離中線的20m，即3倍洞徑。地表縱向沉降隨著盾構的推進是逐步增大的，并且在盾構通過時的沉降值變化最大。
　　（4）盾構施工引起的土體豎向應力場分布及變化規(guī)律具有一致性，即土體最大豎向壓力位于襯砌環(huán)拱腰處，最大豎向拉力位于襯砌環(huán)拱底，拱頂次之。
　　（5）三種工況下土體水平位移的變化最大的地方都是是在離隧道中線8m附近，土體最大水平側移量為8mm，盾構掘進的不同距離下土體水平變形量的影響范圍是離隧道中線