孙鹤明,胡锡鹏,张书香,王文广,张历男



复合地层TBM隧道变形演化规律研究

孙鹤明,胡锡鹏,张书香,王文广,张历男

(中交第一公路工程局有限公司, 北京, 100024)

以重庆轨道环线TBM(硬岩隧道掘进机)区间隧道为背景, 利用有限差分数值分析与现场监控量测相结合的方法, 对复合地层TBM隧道施工影响下地层变形进行了研究。对上软下硬复合地层、倾斜复合地层及均质地层3种工况下的数值计算结果表明: 复合地层条件下隧道顶部及底部位移较大, 而隧道周边收敛位移较小; 隧道开挖时掌子面前方1倍直径处开始发生明显位移, 并于掌子面后方3～5倍直径处趋于稳定, 整个隧道纵向沉降曲线呈明显的“S”型。现场监测结果显示, 受复合地层差异的影响, 地表沉降呈偏态单凹槽状的数值计算结果与现场监控量测数据反映的规律基本相同。

隧道工程; 复合地层; 硬岩隧道掘进机; 现场监测

城市地铁隧道穿越城市中心地带, 通常有埋深浅、断面小、地质条件复杂且变形要求高等特点[1–3]。采用TBM(硬岩隧道掘进机)方法进行隧道开挖势必对地层产生扰动, 引起地层变形。影响地层变形的因素很多, 除受盾构直径、盾构掘进参数等设计因素影响外, 还与现场地质条件, 如地层性质、隧道埋深、周边建筑物距离等有很大关系。

关于城市地铁施工对地层变形的影响, 国内外学者做了大量研究[4–7]。王长虹[8]研究了盾构隧道施工引起的地面沉降、建筑物的变形及力学行为; 马……