盾構(gòu)壁后注漿對隧道及地表沉降影響的研究.pdf

1、盾構(gòu)法施工以其快捷、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)和安全等特點(diǎn)，已被廣泛運(yùn)用于軟土地區(qū)城市地鐵隧道施工，但地層開挖不可避免地引起地表及洞室周圍圍巖發(fā)生位移和變形，當(dāng)位移和變形超過一定的限度時，勢必對沿線周圍地面的建筑物、道路以及地下管線的安全造成威脅，因而，研究盾構(gòu)隧道施工過程中對隧道及地層沉降的影響非常重要。目前國內(nèi)外許多學(xué)者對各影響因素做了大量的研究，但是尚存在許多問題和不足，理論研究明顯地滯后于工程實(shí)踐，盾構(gòu)法施工大多仍依賴于經(jīng)驗(yàn)。特別是針對壁后注漿

2、考慮漿液黏度時變性時漿液擴(kuò)散規(guī)律及因注漿而造成的管片壓力方面，很少有專家學(xué)者進(jìn)行相關(guān)研究。
　　本文以盾構(gòu)隧道壁后注漿對地表沉降、圍巖變形及支護(hù)結(jié)構(gòu)受力的影響為具體研究對象，著重分析了盾構(gòu)壁后在考慮漿液黏度時變性后注漿漿液擴(kuò)散和壓力傳遞機(jī)制及注漿壓力對支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，且把長沙市地鐵一號線涂家沖站～鐵道學(xué)院站盾構(gòu)區(qū)間監(jiān)測的數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果作對比驗(yàn)證，這對于盾構(gòu)壁后注漿工藝選擇、參數(shù)設(shè)計(jì)、施工的科學(xué)化、合理化具有較大的指導(dǎo)意義

3、。主要成果如下:
　　1、對壁后注漿擴(kuò)散規(guī)律及管片壓力理論公式進(jìn)行推導(dǎo)。證實(shí)了工程常用水灰比范圍內(nèi)水泥漿液服從賓漢姆流體特性;不同水灰比漿液黏度均隨注漿時間增大而大幅度增加，水泥漿液擴(kuò)散半徑及注漿對管片產(chǎn)生的壓力均與漿液黏度變化有關(guān)，考慮漿液黏度時變性后，擴(kuò)散半徑、注漿對管片壓力值等均較不考慮漿液時變性時減小，且隨注漿時間的增大，漿液黏度變化對結(jié)果的影響更加明顯。
　　2、對長沙地鐵區(qū)間段盾構(gòu)掘進(jìn)過程中監(jiān)測的地表沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行

4、分析，得出盾構(gòu)掘進(jìn)過程中土體地表沉降規(guī)律，并判斷其沉降及施工參數(shù)設(shè)置的合理性，進(jìn)而為其它盾構(gòu)區(qū)間掘進(jìn)施工參數(shù)的設(shè)置提供技術(shù)支持。
　　3、以長沙市地鐵盾構(gòu)區(qū)間具有代表性的斷面為對象進(jìn)行數(shù)值模擬，得出不同注漿壓力條件下地層沉降規(guī)律、影響范圍及支護(hù)結(jié)構(gòu)受力特征，并與實(shí)測值及經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算值作對比驗(yàn)證，證實(shí)了本文所采用的三維有限元數(shù)值模擬方法對隧道盾構(gòu)施工過程模擬的合理性，并得出注漿壓力對減少圍巖變形和地表沉降具有決定性作用，采用非均勻注