盾構(gòu)隧道洞周土壓力及土體位移的研究.pdf

1、交通問題是阻礙我國(guó)城市現(xiàn)代化建設(shè)的一大瓶頸，為解決該問題，以一線城市為代表大力開發(fā)地下交通資源。地鐵是地下交通資源的重要組成部分，其施工方法以暗挖法為主，暗挖法具有不破壞地面交通、建筑物以及地下管線設(shè)施等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛應(yīng)用。盾構(gòu)法是暗挖法的一種，由于其推進(jìn)過程中對(duì)地表產(chǎn)生的影響相對(duì)較小，是目前區(qū)間隧道施工的主要方法。在盾構(gòu)隧道施工過程中不可避免盾尾空隙的存在，以及管片變形的發(fā)生等，使得洞周土體發(fā)生不均勻位移，進(jìn)而促使原始土壓力場(chǎng)發(fā)生

2、變化，并且引起了地表沉降，對(duì)隧道附近建筑物以及構(gòu)筑物等產(chǎn)生不利影響。因此，對(duì)盾構(gòu)隧道洞周土壓力及土體位移變化規(guī)律的研究，為實(shí)施有效的防治措施提供依據(jù)。
　　本文結(jié)合隧道開挖模型試驗(yàn)和二維顆粒流程序數(shù)值模擬，主要做了以下幾方面工作:
　　（1）反復(fù)對(duì)比PFC2D直剪數(shù)值試驗(yàn)與室內(nèi)直剪試驗(yàn)，確定了PFC2D模擬砂土的細(xì)觀參數(shù)。
　?。?）設(shè)計(jì)了隧道開挖模型試驗(yàn)裝置，在改變圍巖支護(hù)力的條件下，對(duì)隧道拱頂正上方的土壓力進(jìn)行了試

3、驗(yàn)研究，得到了該處隨支護(hù)力降低土壓力的變化規(guī)律。
　?。?）在上述基礎(chǔ)上利用PFC2D模擬了隧道開挖模型試驗(yàn)，驗(yàn)證了砂土PFC2D模型參數(shù)取值的可靠性和PFC2D模擬土拱效應(yīng)的可行性。
　?。?）開展了盾構(gòu)隧道洞周土壓力、圍巖位移以及地表沉降的數(shù)值模擬。
　　通過以上幾方面的工作，主要得到了如下結(jié)論：
　?。?）結(jié)合隧道開挖模型試驗(yàn)和模擬試驗(yàn)，土拱效應(yīng)的產(chǎn)生是從細(xì)觀到宏觀漸進(jìn)發(fā)展的過程；根據(jù)隧道正上方土壓力拱的內(nèi)