大直径泥水盾构隧道穿越复杂环境地层变形敏感性研究*
2021-11-25苏秀婷李明宇曹同钢
工程地质学报 2021年5期
关键词:有限元
苏秀婷 陈 健 李明宇 张 瑾 曹同钢 刘 涛⑥⑦
(①中国海洋大学环境科学与工程学院, 青岛 266100, 中国)
(②上海勘察设计研究院(集团)有限公司, 上海 200093, 中国)
(③中铁十四局集团有限公司, 济南 250014, 中国)
(④郑州大学土木工程学院, 郑州 450006, 中国)
(⑤青岛理工大学土木工程学院, 青岛 266100, 中国)
(⑥中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室, 青岛 266100, 中国)
(⑦青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室, 青岛 266200, 中国)
0 引 言
随着国家海洋战略、能源战略、区域经济一体化及基建大通道建设路网规划的逐步实施,盾构隧道的建设对于水系发达地域的交通发展而言显得尤为重要。大直径泥水盾构作为一项先进的隧道建设技术,具有应对大埋深、大断面、掘进距离长、高水压、复杂地层的能力,是一种适应多种复杂地质情况的隧道建造技术(钱七虎等, 2021)。盾构隧道掘进过程中将不可避免地穿越建筑结构密集区域,尤其是当穿越的建筑结构建造时间较长,基础较为薄弱时,当地层变形超过特定极限时,建筑基础容易发生不均匀沉降和上部结构的额外变形(漆泰岳, 2012; Li et al.,2021),这可能导致建筑裂缝、结构旋转和变形,导致最终发生无法恢复的损坏。尤其对于盾构直径超过10m时,因隧道断面尺寸增大,掘进过程中同一断面揭露的地层数量也越多,对开挖面压力设置、掘进参数控制、覆土厚度等要求更高,同样也会增加盾构开挖面稳定、盾构机姿态、盾尾管片上浮等的控制难度,进而会使周边建筑物沉降及地表沉降的控制难度大大增加(唐少辉, 2020)。……
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