盾構(gòu)施工引起地層變形的機(jī)理與數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著國內(nèi)礦井建設(shè)朝著大型化、集約化和現(xiàn)代化發(fā)展，傳統(tǒng)的礦井施工方法面臨新的挑戰(zhàn)，難以滿足大型礦井快速安全建設(shè)的要求。盾構(gòu)具有機(jī)械化程度高、施工質(zhì)量好、掘進(jìn)速度快、節(jié)省勞動(dòng)力、安全等明顯優(yōu)勢，在礦山中的應(yīng)用越來越多，成為礦山開采掘進(jìn)常用的機(jī)械設(shè)備。同時(shí)隨著我國城市化的進(jìn)程，人口大量向城市集中，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，于是地下空間的開發(fā)成為城市建設(shè)的必然趨勢。而隧道工程是地下工程的重要組成部分，盾構(gòu)法因其眾多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于城市隧道工程的建設(shè)中

2、。由于在盾構(gòu)施工工程中，地層不可避免的會(huì)受到擾動(dòng)而產(chǎn)生變形，當(dāng)?shù)貙幼冃芜^大時(shí)便會(huì)引起一系列的工程問題。因此，對盾構(gòu)施工引起的地層變形進(jìn)行研究具有重大意義。
　　本文首先對隧道盾構(gòu)施工引起地層變形的國內(nèi)外研究成果進(jìn)行分析總結(jié)，主要有經(jīng)驗(yàn)公式法、模型試驗(yàn)法、理論解析法、數(shù)值分析法及現(xiàn)場實(shí)測法等預(yù)測方法；然后對盾構(gòu)施工引起地層變形的機(jī)理進(jìn)行研究分析，簡單介紹了盾構(gòu)法及其在我國的發(fā)展情況，詳細(xì)敘述了盾構(gòu)施工引起地層變形的時(shí)空效應(yīng)理論，對盾

3、構(gòu)施工引起地層變形的原因進(jìn)行深入分析；結(jié)合杭州地鐵1號線文澤路站～文海南路站區(qū)間工程實(shí)際，進(jìn)行盾構(gòu)選型和管片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對盾構(gòu)施工過程進(jìn)行受力計(jì)算，采用FLAC3D建立數(shù)值模型，對盾構(gòu)施工過程進(jìn)行了三維動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬，研究分析盾構(gòu)施工引起地層變形的規(guī)律；制定現(xiàn)場監(jiān)測方案，對現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比分析；最后提出控制地層變形的工程措施，如避免盾構(gòu)停機(jī)、合理控制土倉壓力等。研究結(jié)果表明采用數(shù)值模擬對實(shí)際工程進(jìn)行地層變形預(yù)測和分析是可行