【摘要】：以武漢地鐵3號線區(qū)間隧道工程為背景,針對右線盾構超越左線盾構施工這一工程實際,通過數(shù)值模擬與現(xiàn)場監(jiān)測相結合的方法,研究施工過程中地表橫向、縱向沉降變化以及深層土體的橫向水平位移變化。研究結果表明:地表沉降與沉降槽寬度在右線盾構通過后明顯增大;縱向地表在右線盾構通過前先小幅沉降,右線盾構通過后迅速沉降,當右線盾構離開監(jiān)測斷面40 m后沉降趨于穩(wěn)定;不同深度土體的橫向水平位移也不相同,最大位移發(fā)生在隧道埋深一半左右。因此,盾構超越施工對先建隧道的影響非常明顯。
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圖片說明： 后的變化規(guī)律等四個方面進行研究。１工程概況武漢地鐵３號線市民之家站—宏圖大道站區(qū)間穿越長江Ⅱ級階地，區(qū)間第四系地層廣泛分布，厚達４２～６３ｍ；主要穿越土層從上至下依次為雜填土、素填土、黏土、粉質黏土。區(qū)間隧道采用盾構法施工，在盾構掘進過程中對盾殼與管片外徑之間的空隙同步注漿。根據(jù)巖土工程勘察報告，各土層和支護結構材料參數(shù)見表１。表１不同材料的力學參數(shù)材料類別密度／（ｋｇ／ｍ３）彈模／ＭＰａ泊松比摩擦角／（°）粘聚力／ｋＰａ雜填土１８００３．００．４３１８１０素填土１８６０４．００．４２２０１４黏土１８８０６．００．４２１５２８粉質黏土１９８０６．５０．４２２０３０管片２７００３．５５×１０４０．２２０１４年４月，左線盾構始發(fā)；２０１４年６月，右線盾構始發(fā)。２０１５年１月，左線盾構因特殊情況遭嚴重損壞，此時兩盾構相距約１２０ｍ，盾構上方為宏圖大道，，周圍無重要建筑物。為不延誤工期，在左線盾構維修期間，實施右線盾構超越工程。在超越施工過程中，嚴格控制盾構正面平衡壓力、推進速度、糾偏量、同步注漿量和漿液質量，并加密監(jiān)測，研究右線盾構掘進參數(shù)對土體變形及左線隧道的影響，并及時調整施工參數(shù)。超越施工完成后，持續(xù)監(jiān)測直至變形趨于穩(wěn)定，根據(jù)變形情況進行二次注漿。２三維數(shù)值模型模型長度為１８０ｍ，左、右邊界相距８０ｍ，深度為５０ｍ。隧道埋深２０ｍ，兩隧道軸線間距１５ｍ，洞徑為６ｍ，管片厚０．３ｍ、寬１．５ｍ。數(shù)值計算邊界條件為底部全約束、左右兩側約束Ｘ方向位移。采用摩爾－庫倫模型，利用有
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圖片說明： 。在模擬過程中，開挖面支護壓力采用０．７倍地層應力，每３ｍ一個循環(huán)，模擬斷面開挖、管片安裝及注漿過程。左線首先開挖，當左線掘進到１２０ｍ處時停工，右線開挖直至貫通，模擬右線盾構超越左線盾構過程中土體變形。圖１ＦＬＡＣ３Ｄ數(shù)值模型３超越施工前左線盾構開挖引起地表橫向沉降分析為對比超越施工前后地表橫向沉降變化，在超越施工前，取隧道掘進方向Ｙ＝３０ｍ、６０ｍ、９０ｍ、１２０ｍ處進行地表橫向沉降分析。左線隧道開挖穩(wěn)定后地表橫向沉降模擬值與實測值如圖２、圖３所示。圖２地表沉降模擬值圖３地表沉降實測值對比圖２與圖３可知，沉降曲線以左線隧道軸線為軸近似對稱分布，隧道拱頂上方地表沉降最大，距離隧道軸線越遠沉降值越小；數(shù)值計算結果與實測值較吻合，表明數(shù)值模擬可用于分析和預測盾構·４５·第１期研究報告
【作者單位】： 武漢地鐵集團有限公司;中國地質大學(武漢)工程學院;
【基金】：國家自然科學基金項目(41372312) 武漢市“黃鶴英才(科技)計劃”項目 中國博士后科學基金項目(2014M552113) 中央高�；�本科研業(yè)務費專項資金項目(CUGL140817)
【分類號】：U455.43;TU433

【參考文獻】

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本文編號：2515576