成都富水砂卵石地层土压盾构施工引起地层变形规律研究

成都富水砂卵石地层土压盾构施工引起地层变形规律研究
目前,地铁隧道主要采用土压平衡盾构法施工,不可避免的引起地层损失而导致地表沉降,在不同的土体中盾构施工地表沉降的规律不尽相同,且大多数研究成果针对粘性土地层,对于富水砂卵石地层的土压平衡盾构施工引起地表沉降的问题研究较少,卵石土内聚力低、松散性、强度高等性质造成砂卵石地层的特殊性,地层的滞后沉降非常明显,甚至引发施工地面突然塌陷的事故,对施工和监测造成了较大的影响,需要针对成都富水砂卵石地层,系统的分析土压平衡盾构施工引起的地层变形规律,为现场盾构施工提供借鉴。

以成都地铁在建的3、7号线盾构区间隧道为背景,针对富水砂卵石地层,通过大量现场实测数据的统计分析、分类对比,回归拟合、数值模拟计算以及修正经验公式参数的方法,结合成都地铁现场盾构施工经验,研究了盾构参数对于地表沉降的影响规律,提出了盾构参数的合理取值范围;探讨了地层条件对于地表沉降的影响,得出其中主要影响因素内摩擦角对地表沉降的影响规律;并分别从隧道上方分层沉降、横断面地表沉降、纵断面地表沉降研究分析了地层变形沉降规律,得出了成都砂卵石地层盾构施工的地表沉降主要分布范围内,提出砂卵石地层地表沉降的控制值为
20mm,地层变形的主要影响区域为隧道中线左右12m,盾构施工时隧道上方土体的破坏过程和形式,总结出地表沉降趋势预测的经验公式,验证了该公式适用于成都富水砂卵石地层的合理性,修正了 O’Reilly&New沉降槽宽度计算公式,使其适用于成都砂卵石地层土压平衡盾构施工沉降槽宽度的计算,系统全面的总结了砂卵石地层土压平衡盾构施工引起的地层变形规律。