盾構(gòu)隧道開挖面的穩(wěn)定性分析.pdf

1、盾構(gòu)隧道技術(shù)已成為近年來城市地下工程施工對周圍地層擾動最小的施工方法，但由于地質(zhì)條件和施工工藝的限制，很難避免盾構(gòu)推進(jìn)對周圍環(huán)境的擾動，當(dāng)隧道開挖面失穩(wěn)破壞時，導(dǎo)致地面塌陷，給周邊的環(huán)境帶來了很大的破壞，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時也妨礙了交通的正常運(yùn)行，極其嚴(yán)重地影響了人們的生活。因此，盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性成為該領(lǐng)域的重要課題，對其研究相對緊迫。然而，國內(nèi)盾構(gòu)隧道開挖面支持力的確定仍然處于過分依賴工程經(jīng)驗(yàn)的階段，對盾構(gòu)施工開挖面穩(wěn)定性研究

2、在國內(nèi)相對較少。
　　 本文針對以上所述，主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)根據(jù)穩(wěn)定性理論，確定開挖面支護(hù)壓力在進(jìn)行微小變化時，中心點(diǎn)水平位移發(fā)生突變時的支護(hù)壓力為極限支護(hù)壓力。通過盾構(gòu)掘進(jìn)原理分析及實(shí)際工程實(shí)測資料，并針對至今國內(nèi)外還沒有一個系統(tǒng)、簡單而又直接地對滲流作用時復(fù)雜地質(zhì)條件下盾構(gòu)開挖隧道開挖面上極限支護(hù)壓力的模擬預(yù)測，通過VB6.0與FLAC3D混合編程的接口實(shí)現(xiàn)方法，建立了對復(fù)雜地質(zhì)條件下盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定

3、時確定極限支護(hù)壓力的集成可視化計算系統(tǒng)，簡化了軟件的可操作性和盾構(gòu)施工力學(xué)建模，使一般工程技術(shù)人員能夠方便地應(yīng)用本軟件對開挖面穩(wěn)定進(jìn)行模擬；
　　 (2)針對滲流作用時盾構(gòu)穿越多層土開挖隧道時，開挖面支護(hù)壓力施加在理論方面還不太完善，通過假定開挖面滑動塊形狀為一個梯形楔型體，采用太沙基有效松動土壓力理論，利用極限分析上限法推導(dǎo)了滲流作用下盾構(gòu)穿越多層土開挖面極限支護(hù)壓力的計算分析公式，為開挖面支護(hù)壓力的施加提供了依據(jù)；
　

4、　 (3)將強(qiáng)度折減法應(yīng)用于盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性評價，建立了開挖面穩(wěn)定安全系數(shù)的概念，并對影響開挖面穩(wěn)定安全系數(shù)的隧道所在土層參數(shù)及開挖面支護(hù)壓力、地下水位等進(jìn)行了分析，為設(shè)計和施工時分析影響隧道開挖面穩(wěn)定性主要因素提供依據(jù)；
　　 (4)運(yùn)用遺傳規(guī)劃理論，選取盾構(gòu)隧道開挖引起地表沉降的主要影響因素，如隧道埋深、盾構(gòu)直徑、盾構(gòu)掘進(jìn)時推力、盾構(gòu)推進(jìn)速率、注漿填充率、注漿壓力、地層的粘聚力、摩擦角、壓縮模量等，用地表最大沉降實(shí)測數(shù)