南京地鐵隧道盾構(gòu)法施工地表沉降數(shù)值模擬研究.pdf

1、目前，隨著世界人口的快速增長，土地資源顯得越來越緊缺。在我國伴著城市化進(jìn)程步伐的加快，土地資源也越來越寶貴。為了充分利用土地，人們加大建筑高度，產(chǎn)生了高層建筑和超高層建筑;開發(fā)利用地下空間資源，產(chǎn)生了地下建筑，地鐵等等;地鐵的產(chǎn)生使得地面交通壓力得到了相當(dāng)大的緩解，修建地鐵通常使用的一種重要施工方法就是盾構(gòu)法，主要因?yàn)槎軜?gòu)法在地鐵隧道施工過程中有著其他施工方法所不具備的獨(dú)特優(yōu)勢。另外盾構(gòu)法對土體性質(zhì)的要求也不是很高。然而事情的兩面性決定

2、了盾構(gòu)法也有不足之處。由盾構(gòu)法施工引起的地表沉降和地層移動規(guī)律一直都是盾構(gòu)隧道設(shè)計以及施工過程中非常關(guān)心的問題。地鐵隧道施工之時和施工后期誘發(fā)的地表沉陷是致使建、構(gòu)筑物產(chǎn)生外觀及功能上損害的主要原因，每年因此而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失非常大。所以，研究分析由地鐵隧道盾構(gòu)施工引起的地表沉降規(guī)律是十分迫切和必要的。
　　文章依托南京地鐵4號線東流站～青龍站區(qū)間隧道為工程背景，并且從該隧道區(qū)間選取其中一段土層特性建立三維數(shù)值模擬模型。分析模擬開挖

3、對于地表沉降地影響。通過分析研究，得出了一些有一定參考價值的結(jié)論:盾構(gòu)不斷向前推進(jìn)的進(jìn)程中，地表沉降值也是在逐漸增大的，在隧道開挖面后方40米左右處趨于穩(wěn)定。開挖面前方15米處土體出現(xiàn)輕微隆起現(xiàn)象;依照施工順序，左線隧道先行開挖，之后再進(jìn)行右線開挖，由于左線開挖對周圍土體產(chǎn)生擾動，導(dǎo)致右線土體強(qiáng)度弱化，從而使得在右線隧道中心線處上方的地表沉降最大值稍微大于左線;距盾構(gòu)機(jī)刀盤前方15米處，地表出現(xiàn)向上的隆起現(xiàn)象，初期的沉降值大致為1～2m

4、m，在開挖面的前方大致為-2～-3mm。盾構(gòu)通過時的沉降值大致為-5～-7mm。盾尾間隙的沉降值大致為-8～-14mm，它主要取決于所處地層的自穩(wěn)能力;當(dāng)盾構(gòu)的外徑一樣時，地表沉降隨著隧道上覆土層深度的增大呈現(xiàn)減小趨勢，然而，當(dāng)深度增大到一定的程度時，地表沉降減小的幅度越來越小;注漿及時與否對于地表沉降值的影響很大，由于注漿不及時引起的地表最大沉降量是注漿及時狀態(tài)下的最大沉降量的至少2倍以上。研究所得的地鐵盾構(gòu)施工地層沉降機(jī)理和規(guī)律可以