大直徑土壓平衡盾構(gòu)穿越深基坑穩(wěn)定性分析.pdf

1、地鐵在修建過(guò)程中不可避免的要穿越各城市的建筑密集區(qū)，車站附近往往分布著大量的住宅、辦公建筑，隧道建設(shè)和基坑開(kāi)挖對(duì)周邊環(huán)境的影響被越來(lái)越多的被決策者及工程人員所重視。先站后隧法方案是目前已知最為節(jié)省成本、最安全可靠也是最常用的施工方法。我國(guó)將進(jìn)一步加大各城市的地鐵建設(shè)力度，因此盾構(gòu)進(jìn)站、出站的問(wèn)題應(yīng)得到足夠的關(guān)注，這無(wú)論是在保證周邊環(huán)境安全還是在節(jié)省建設(shè)成本方面都具有十分重要的意義。
　　在車站基坑開(kāi)挖以及盾構(gòu)進(jìn)站過(guò)程中，基坑周邊地

2、層的應(yīng)力會(huì)受到基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形、坑底卸荷回彈、盾構(gòu)掘進(jìn)壓力等各種因素的影響。各種因素的影響機(jī)理及程度又不盡相同，因此很難對(duì)這一過(guò)程中各結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行直觀評(píng)價(jià)。雖然目前關(guān)于盾構(gòu)掘進(jìn)期間的開(kāi)挖面穩(wěn)定性以及盾構(gòu)對(duì)周邊環(huán)境的影響方面的理論比較豐富，但關(guān)于盾構(gòu)進(jìn)站過(guò)程的研究依然比較缺乏。
　　本文借助長(zhǎng)株潭城際鐵路樹(shù)木嶺隧道工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，以正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)該區(qū)段地層參數(shù)進(jìn)行反演，利用FLAC3D數(shù)值分析軟件建立盾構(gòu)進(jìn)、出站工

3、程模型，研究基坑開(kāi)挖、隧道掘進(jìn)以及盾構(gòu)進(jìn)、出站期間的地表隆沉變化及地應(yīng)力演化規(guī)律，針對(duì)盾構(gòu)進(jìn)出站期間的周邊土體的應(yīng)力變化、位移變化以及基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化的規(guī)律及成因進(jìn)行探索。為今后車站基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供依據(jù)。本文主要結(jié)論如下:
　　1、在施工過(guò)程中地層損失率隨著開(kāi)挖天數(shù)的增加不斷增大并逐漸趨于穩(wěn)定，因此名義地層損失率與地層損失率相差不大，名義地層損失率測(cè)取周期短，因此更具有實(shí)用價(jià)值。
　　2、在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，坑底卸荷

4、回彈是以地連墻+內(nèi)支撐作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑的周邊地表變形的主要原因。隨著坑內(nèi)土體的挖除基坑底的卸荷回彈可以造成基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的上升，從而帶動(dòng)基坑周邊土體的上升。
　　3、當(dāng)掘進(jìn)面推進(jìn)至距基坑邊緣4m范圍以內(nèi)時(shí)，掘進(jìn)面其前方靠近基坑部分地層會(huì)形成塌落拱，土層自然形成的塌落拱拱腳一端落在隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)上，另一端則落在基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)上。由于土拱的存在，越靠近基坑邊緣的地表土層受隧道開(kāi)挖的影響越小。
　　4、盾構(gòu)進(jìn)站開(kāi)挖會(huì)造成基坑附近土體