大型盾构出洞区加固土体稳定性研究_图文

1、 维普资讯 地 下 空 间 与 工 程 学 报 第 卷 图 加 固 土体 方 向应 力 云 图 （ 况 二 ） 工 图 土体 方 向位移图 （ 工况三 ） （ ） （ ） 一 毛 即以受压为主， 受拉 区域应力很小， 都在土体的设 计 强 度范 围之 内 ， 并且有 较 多的富裕 。 将 有 限元数 值 模 拟 同解 析解 验算 的结果 作 对 比， 以发 现 ： 可 经典 的板块 理 论 将加 固土 体看 成 是 四边 简支 的板 ， 只在侧 向的水土 压力作用 下发 生弯 曲 ， 模型 中并 没有 考虑 到板 四周 的土体对板 的约 该 束作 用 ， 因此在 该 理论 下 ， 固土 体有

2、可能 在 弯 曲 加 作 用下 出现受 拉破 坏 。 而实 际工程 中 ， 固土体 在初 始重 力场 作用 下 加 处于三向受压状态 ， 当封门拆除后 ， 暴露的土体虽然 有向外张拉的趋势， 但大部分仍然处于受压状态。 刚 以看 出 ：舢 固土 体 四周土 体 的约 束 圳 ） 勉 加 由此 可 （ 作 用对 土体 的抗 弯安 全性 是 起 到贡 献作 用 的 ； （） 订 订 一 。 一 ； 图 加固土体 方向位移图（ 工况 ） （ ） 采用经 典 的板 块 理论 来 计算 加 固土 体 的厚 度 是偏 于保守 的 ； 土体 变形 数值 模 拟结 果 与 与滑 移理 （） 论相 吻合 。 工

3、况 三 根据以往经验 ， 阶段机 头大部 分离开 加固 该 区、 进入强 度较低 的原 状 土 ， 而盾 尾 仍停 留在 加 固 区内 。两 种土 刚度之 间的差异 ， 易造 成盾 构磕 头现 象， 故重 点分析 该工况 下盾构 机姿态 。 从 图 以知 道 ， 构机 机 头 与 盾尾 的竖 直 可 盾 位移 变化最 大为 ， 向下 的倾 斜 率 为 根据 图 隧道 开 挖 后 ， ， 盾构 右 方 土 体 向隧 道 内移 动 ， 大位 移值 为 ， 最 此为 开 挖 释放 荷 载作用 的结果 。而开 挖 面前 方 土 体 由于 受 到开 挖 挤土 等作用 的影 响 ， 现 为略 微 向右 方

4、 移 动 ， 表 最大 位移值 为 。可 以看 出 ， 体虽 受 扰 动 ， 土 但 ： ， 斜 角 度 为 。说 明盾 构 机 倾 ， 在脱 离加 固区时机 头下沉 的趋 势加大 。 出洞 阶段 ， 泥水 平衡 盾 构 正 面 的泥 水压 力 、 盾 位移水平较低 ， 由图可以看出， 盾构机机头与盾尾的竖直位 移 变 化 最 大 为 ， 向下 的倾 斜 率 为 ， 倾斜 角度 为 ， 明盾 构机 在 。说 该 工况条 件下 不会 产生 明显 的“ 磕头 ” 象 。 现 故 可 以看 出 ， 固土体 的质量能 够满足该 工况 加 尾注浆、 推进速度等参数都在摸索之 中， 盾构推进 尚未正 常

5、， 纠偏 比正 常 推 进 阶段 更 为 困难 ， 因此 在 施 工 中要加强监 测 ， 早发现 变形趋 势并 采取应 对 及 措施 。 结语 （） 滑移 理论验 算过 程 中 发现 ， 抗 滑 移稳 定 对 环境保护和盾构 自身稳定的要求。 工况 四 性起主导因素的是加固土体的粘（ 下转第 页） 维普资讯 年第 期 詹红梅 ： 顶管施工引起地面沉降分析和计算 损失” 引起 地 面竖 向位 移 沿 轴 的变 化规 律 ， 如 图 中棱 标 示线 所示 。 用价 值 。 参考文献 ： （） 叠加 计算得 到正 面推力 、 擦力 以及 “ 摩 地层 损失” 共同引起的地面竖向位移 （ 地面沉降）

6、沿 轴 的变化 规律 ， 图 中三角形 标示线 所示 。 如 （） 为方便 比较分析 ， 将工程实测 的地面沉降 值 沿 轴 的变 化规 律也 画在 同一 图 中 ， 图 如 中 园形 标 示 线所 示 。 ， ， ， ， ： 。 魏纲 顶管施工 中土 体性状 及环境 效应分析 浙 江大学硕士学位论文 ： （ 结 论 分析 计算 结 果 表 明 ： 是 考 虑 “ 层 损 失 ” 只 地 引 ， ： （ 起 的地面沉降比实际地面沉降小 。计算分 析顶管 施 工 地 面沉 降 时 ， 既要 考 虑 “ 层 损 失 ” 要 考 虑 地 又 施 工应 力 的影 响 ， 虑 了施工 应 力 引起 的地

7、 面沉降 考 与 实测 值更 加 相符 。 ） ） 弗 洛林 力学原 理 （ 一卷 ） 同济 大学 土 第 土 力 学 与 基 础 教 研 室 译 国 工 业 出 版 ， 中 ： （ 通过对实例的分析计算 ， 验证了本文计算方法 的正确 性 。运 用本 文 的计 算 方 法 预 测 地 面 沉 降 的 大小 、 规律 及 其影 响范 围 ， 方便 易行 ， 具有 一定 的应 （ 上接 第 页 ） （ ） ， ： （ ） ， ） （） 采用 经 典 的 板 块 理论 计 算 的加 固 土体 的 厚 度是 偏 于保守 的 ， 土体 的抗拉 和抗 剪强 度 通常 有 较 多 的富余 ， 滑移 失 稳

8、 往 往 是 控制 设 计 、 工 安 抗 施 全 的关 键 。 聚力 计算中根据相关工程经验取 只要 ， ， 施 工 中能够 保 证加 固 土体质 量 ， 经该理 论 验证过 的 滑 移 面上 的稳 定性 是 有保 障 的。 一 （） 盾构出洞过程 中不确定性 因素很多 ， 存在 较 大 风 险 。除 了理 论 计算 、 心设 计 施 工外 ， 精 在施 工 过程 中应 加强 监测 ， 土体变 形 以及盾 构机 姿态 对 进 行分 析 ， 断调 整施 工参 数 ， 保 出洞顺 利进 行 。 不 确 参考文 献 ： 张庆贺 ， 堂益群 隧道建设盾 构进 出洞施 工技术 研究 地 下 空 间， ） （ ，（ ： ， ， ： ， （ ） （ ） ） 日本 卜 哆 卜 协会 ， 图 加固土体 方向位移图 （ 况 四） 工 卜 哆卜 工法 ， 成 年 月 平 （ ） （） 用极 限 扰 动 理 论 计 算 出 土体 的横 向加 固 尺寸 远 小于 构造 上 的尺寸 ， 因此 只要 横 向加 固尺 寸 ， ： ， （ ） 能够满足防水 、 防坍塌 等构造