復合式TBM支護及沉降控制技術研究.pdf

1、隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加快，城市用地和交通擁堵已成為制約城市發(fā)展的重要制約因素，城市地鐵成為解決這一制約的重要手段之一。研究地鐵修筑或開挖過程中的地下結(jié)構(gòu)力學行為及對周邊建筑物的影響是非常重要的。
　　本文以重慶軌道交通六號線復合式TBM開挖為項目依托，研究了復合式TBM開挖的隧道的合理埋深，管片結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，以及穿越建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變形，主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新成果如下:
　　(1)地表沉降變化規(guī)律:沿著隧道軸向正上方地表面向兩側(cè)呈正

2、態(tài)分布，即遠離隧道拱頂?shù)膰鷰r，受到的干擾越小，符合派克公式的規(guī)律。此外還得到以下分析結(jié)論:
　?、賴鷰r的沉降大小和距開挖掌子面的距離有關，距離越近沉降越明顯，但隨著掌子面的前進，管片支護及注漿等措施的應用，圍巖的位移變化有明顯的減少;②根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，并參考相關文獻認為砂巖中合理埋深為大于D;③模擬計算結(jié)果看，隧道位于填土中時，當TBM穿越相對軟弱的填土段中合理埋深應大于2D。
　　(2)復合式TBM開挖的隧道為管片結(jié)構(gòu)。

3、影響管片的結(jié)構(gòu)受力與變形的因素分為三類:管片因素包括結(jié)構(gòu)的剛度、管片厚度、管片外半徑、管片寬度;地質(zhì)條件和施工因素，包括拼裝方式——通縫與錯縫，以及管片關鍵塊的位置。分析得到以下結(jié)論:
　?、俟芷膬?nèi)力與變形，與管片厚度呈線性關系，變化平緩，變化范圍30％之內(nèi);管片寬度對管片內(nèi)力變形的影響:錯縫拼裝為先增加后減小后，漸趨于平穩(wěn)，1.2m通縫拼裝先增加后到平穩(wěn);管片半徑對管片的內(nèi)力變形的影響為:先減小后增加，通縫拼裝較錯縫拼裝變化平

4、緩，半徑為2.5m時管片的內(nèi)力變形較小。②結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力與變形，較通縫拼裝的大，一般情況為10％～20％范圍內(nèi);關鍵快的位置是調(diào)整管片在拼裝過程產(chǎn)生的誤差，以及曲線隧道調(diào)整，同時其內(nèi)力的變化為波浪形的變化，不同的內(nèi)力變形的變化范圍不同，一般在20％以內(nèi)。
　　(3)當圍巖不穩(wěn)定，有開挖面坍塌、有地表下沉或下陷的可能，應根據(jù)圍巖的條件、盾構(gòu)的方法，及周邊的環(huán)境，采用氣壓、降低水位、注漿等幾種方法維持圍巖的穩(wěn)定性盾構(gòu)施工引起地表沉降的

5、因素相當復雜很難準確計算和預測。因此盾構(gòu)施工時必須實行實時監(jiān)測與實時控制，以隨時了解地面沉降信息，以便及時采取有效措施，以達到控制沉降和減少損失的目的。
　　(4)下穿建筑物的隧道結(jié)構(gòu)受建筑物的影響的位置分為三類:建筑物前面的一組管片，建筑物的正下方的管片，建筑物下正中的一組管片。通過對這三個位置的管片受力分析，模擬得出:不同位置的管片受力、變形受地層性質(zhì)的影響，地層越好結(jié)構(gòu)受到的建筑物的影響越小;不同的位置管片受力變形不一致，建