地铁盾构顶进力对地层移动影响的数值分析
2011-05-04葛蔚敏
铁道建筑 2011年9期
汪 洋,方 勇,何 川,葛蔚敏
(1.西南交通大学 地下工程系,成都 610031;2.浙江台金高速公路有限公司,浙江 临海 317000)
目前,修建地铁隧道的方法主要有明挖法、浅埋暗挖法和盾构法。其中盾构法是利用盾构机切削土体在地层中推进,用泥土加压或泥水加压等方法来抵抗掘削面的土压力和水压力以维持掘削面的稳定,在盾构外壳的保护下拼装管片,以形成隧道结构的施工方法。盾构法具有施工进度快,无噪声及振动公害,对地面交通及沿线建筑物、地下管线、商业活动和居民生活影响较少等众多优点,在城市地铁区间隧道的施工中得到广泛应用。根据掘削面的稳定方式,盾构工法又分为土压平衡式盾构(包括加泥式土压平衡盾构,下同)、泥水平衡式盾构等不同类型,其中以土压平衡式盾构应用最多[1-2]。
土压平衡式盾构隧道施工不可避免地引起周围地层移动,在地表则体现为地面沉降。从纵向看地面沉降的发展可以分为早期沉降、掘削面变形沉降、盾构通过时沉降、盾构尾部空隙沉降以及后期固结沉降等五个阶段[3-6]。在土压平衡式盾构掘进过程中,其中盾构顶进力对掘削面变形沉降有着重要影响。盾构顶进力的主要作用是平衡掘削面前方的水土压力,若顶进力过大,会引起前方土体的隆起;若顶进力过小,则会引起掘削面坍塌。尤其是在稳定性极差的松软地层中,盾构顶进力的大小与掘削面变形息息相关,对顶进力的控制显得尤为重要[7]。……
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