盾構法施工過程中土體變形特性及其數值分析研究.pdf

1、本文以國家重大工程——南京地鐵盾構法隧道為研究背景,以工程實測資料為分析依據,研究了盾構掘進過程中周圍土體的變形特性、盾構掘進對地下管線和建筑物的影響規(guī)律;并對聯(lián)絡通道凍結法施工中的凍土溫度變化規(guī)律、地表位移變化規(guī)律、隧道襯砌受凍土的影響規(guī)律進行了研究,最后對保證聯(lián)絡通道安全施工的保護措施進行了分析.具體研究內容如下:1、盾構推進引起周圍土體產生沉降(隆起)變形、縱向側移和水平位移.地表沉降(隆起)和土層側移與土層狀況、隧道埋深、土倉壓

2、力、以及盾構姿態(tài)(隧道豎曲線)等因素有關,當隧道埋深相對小,隧道上部分布壓縮性較大、較厚土層,且盾構偏上方推進時,地表出現較大的縱向水平位移.相反,當隧道埋深相對較大,隧道上部土層壓縮性相對低,且盾構偏下方推進時,地表的縱向位移相對較小.土層橫向位移量大小受同步注漿壓力、超挖量影響較大.為了防止盾構掘進過程中的粉細砂產生液化,可提高土倉壓力,同時應確保同步注漿的漿液注入率和注漿的及時性.監(jiān)測結果分析表明,沉降槽相對深度和曲線曲率從大到小

3、依次為淤泥質粉質粘土層、可塑性粉質粘土層、粉細砂層、硬塑性粉質粘土層.2、在盾構隧道上部有構筑物的情況下,構筑物的傾斜、沉降與所處地層和處在沉降槽內的位置有關.構筑物因地基的沉降而產生沉降和傾斜,對于基礎好、結構整體剛度大的構筑物,其不均勻沉降較小而危害小;對基礎較差、整體剛度小的構筑物,易產生裂縫和結構性破壞.在盾構正常掘進地段,地表建筑的沉降規(guī)律與地表沉降一致,最大沉降速率發(fā)生在盾尾脫出階段,在主要沉降影響區(qū)的房屋(在盾構隧道軸線兩