軟土地區(qū)盾構(gòu)隧道施工引起地表沉降的理論與數(shù)值研究.pdf

1、盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)是地下建設(shè)中采用的一種先進(jìn)技術(shù)，它具有快捷、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)和安全等特點(diǎn)，已成為軟土地區(qū)城市地鐵隧道施工的常見工法。然而盾構(gòu)開挖還是不可避免地會(huì)引起一些環(huán)境巖土問題，特別是地表沉降問題。過大的地表沉降會(huì)影響到盾構(gòu)隧道的安全施工和地表建筑物以及地下設(shè)施的正常使用。對(duì)于盾構(gòu)推進(jìn)過程中引起軟土地層移動(dòng)和地表沉降的原因及機(jī)理，人們還缺乏足夠的認(rèn)識(shí)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累。因此，如何減少盾構(gòu)施工對(duì)隧道周圍土體的擾動(dòng)以及對(duì)地表建筑物和地下管線的影響

2、，研究盾構(gòu)隧道開挖過程中地層移動(dòng)和地表沉降的原因及機(jī)理具有很重要的理論和工程實(shí)際意義。
　　 在前人研究工作的基礎(chǔ)上，本文以杭州地鐵l號(hào)線某區(qū)間地鐵隧道開挖為研究背景，利用三維非線性有限元ADINA軟件對(duì)土壓平衡盾構(gòu)隧道施工開挖過程進(jìn)行數(shù)值模擬與理論分析，其主要工作和結(jié)論如下：
　　 （1）簡(jiǎn)要概述了盾構(gòu)隧道開挖引起地表沉降問題和隧道開挖引起地表沉降的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和成果。
　　 （2）簡(jiǎn)單概述了軟土的工程性質(zhì)和

3、軟土地層中常用施工方法-土壓平衡盾構(gòu)開挖，接著結(jié)合軟土的工程性質(zhì)分析了軟土地層盾構(gòu)開挖引起地表沉降的特征、發(fā)展過程和變形機(jī)理。
　　 （3）首先將Sagaseta提出的地表沉降空間解析公式簡(jiǎn)化為平面應(yīng)變公式，對(duì)這個(gè)公式進(jìn)行修正得到一個(gè)計(jì)算盾構(gòu)地表橫向沉降的解析公式，并結(jié)合幾個(gè)工程實(shí)例的實(shí)測(cè)值和本文的理論解進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明兩者擬合較好。最后，利用該理論解對(duì)在建的杭州地鐵1號(hào)線某區(qū)間隧道的橫向沉降槽進(jìn)行了提前預(yù)測(cè)。