论文部分内容阅读
盾构施工不可避免会对衬砌周围土体产生位移变化影响,土体位移会朝着各个方向延伸一定的范围直至稳定,从而对隧道上方地表产生变形,并且当盾构下穿施工时不仅会引起地表形变还会对既有隧道产生位移影响,位移值过大会造成安全隐患,因此研究盾构施工对既有隧道和地表变形影响的规律显得尤为重要,为保证既有隧道和周边环境安全具有重要的意义。以合肥市轨道交通某交叉段盾构施工为研究背景,通过盾构模型试验研究了平行隧道在埋深比、净间距不同时盾构施工对地表和既有隧道位移变化影响的规律,整个试验过程分为开挖和壁后注浆两个步骤。首先研究了仅平行隧道盾构施工对地表变形影响的规律,研究结果表明:(1)左线隧道开挖时,左线开挖各阶段地表沉降曲线符合Peck提出的正态分布,地表沉降值随着土体损失率的增加而变大,各阶段地表沉降最大沉降值与土体损失率之间基本上呈线性关系,埋深比一定时随着土体损失率的增加沉降槽宽度系数i略有减小,土体损失率一定时随着埋深比的增加沉降槽宽度系数i变大,沉降槽宽度系数i越大,则横向地表沉降影响的范围越大。(2)右线开挖结束后,平行隧道净距不变时地表沉降影响范围随着埋深的增加而变大,并且隧道埋深的增加地表沉降变小,沉降槽的形状趋于缓和。(3)隧道壁后注浆时,注浆对地表抬升值随着注浆率的增加基本上呈线性变化,随着埋深增加注浆对地表抬升的效果降低。其次,研究了盾构下穿施工对既有隧道和上方地表变形的规律,研究结果表明:(1)左线隧道开挖后土体损失各个阶段地表沉降最大值随着土体损失率的增加基本上呈线性关系变化,净距1D下穿角度为90°时的沉降速率最快并且最终沉降值最大。(2)左线开挖各阶段拱顶沉降最大值与土体损失率之间基本上呈线性关系。盾构隧道下穿施工会引起既有隧道在纵向发生不均匀沉降,新建隧道下穿角度为15°时,上下隧道之间净间距不同既有隧道拱顶沉降大小近似;下穿角度为90°时既有隧道拱顶沉降值随着隧道上下净间距的增加而变大,地表沉降约为拱顶沉降的1.5倍。(3)壁后注浆能够对地表和既有隧道位移变化进行控制,当注浆量适当时,地表和既有隧道的位置能够恢复到初始状态,位移抬升值均随着注浆率的增加而变大。