大直徑泥水盾構(gòu)隧道施工地層響應(yīng)分析.pdf

1、城市軌道交通的快速發(fā)展使得盾構(gòu)法施工技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。本文針對目前盾構(gòu)施工數(shù)值模擬方法的不足以及盾構(gòu)施工引發(fā)地層變形研究存在的問題，利用Flac3D有限差分軟件，對北京地下直徑線大直徑泥水盾構(gòu)隧道進行了數(shù)值模擬研究，結(jié)合理論分析和現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，詳細分析了盾構(gòu)施工引發(fā)的地表沉降和地層變形規(guī)律，以期為類似工程的建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)支持和借鑒。本文主要研究工作與結(jié)論如下:
　　(1)針對北京地下直徑線盾構(gòu)隧道工程，詳細分析了盾構(gòu)法施工引

2、起地層變形的因素，改進了盾構(gòu)施工數(shù)值模擬方法，建立了綜合反映各種因素影響的盾構(gòu)施工數(shù)值計算模型。
　　(2)采用建立的數(shù)值計算模型，模擬了北京地下直徑線盾構(gòu)施工過程，結(jié)果表明:盾構(gòu)掘進引起地層變形的發(fā)展過程可明顯分為5個階段，盾構(gòu)通過階段和盾尾脫出階段的變形控制最為重要;盾構(gòu)掘進引起地表沉降的縱向影響范圍約為刀盤前方1.5倍洞徑以及工作面后方2.5倍洞徑;橫向影響范圍約為4倍洞徑，隧道軸線10m范圍內(nèi)是主要影響區(qū)域;越靠近拱頂，地

3、層變形越大，先行沉降越小;建筑間隙致使先前外擠的土體產(chǎn)生“回彈現(xiàn)象”，盾尾脫出時隧道兩側(cè)地層的水平位移值變小，地層水平位移最大值出現(xiàn)在盾構(gòu)中心位置附近;隧道周圍約1倍洞徑范圍內(nèi)的地層應(yīng)力重分布比較明顯。本文分析論證了盾構(gòu)掘進引起地層變形的三維擴散分布形態(tài)與規(guī)律。
　　(3)通過對比分析現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，驗證了計算模型建立與計算參數(shù)選取的合理性。進一步分析了其他現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，得出的主要結(jié)論如下:不同地層條件下盾構(gòu)掘進引起的沉降量有明顯區(qū)