赣江过江盾构隧道掌子面稳定性分析

赣江过江盾构隧道掌子面稳定性分析

随着盾构施工技术的发展及完善,盾构施工技术以对施工时对环境影响小、施工环境要求低、施工速度快以及施工精度高的优点越来越多的应用到城市的地下交通工程建设当中。在盾构隧道施工时维持掌子面的稳定对安全施工具有重要的意义。

本文以盾构隧道掌子面的极限支护力为研究对象,主要研究了以下内容:1、总结和概括了盾构隧道掌子面的失稳形式以及理论研究方法,介绍了计算掌子面失稳的屈服准则,选用摩尔——库伦准则来分析掌子面的稳定性。2、介绍并使用有限差分析软件FLAC3D分析隧道掌子面稳定性的数值计算过程,确定了赣江隧道勘测段复合土层施工开挖时的极限支护力。

3、对隧道埋深、地层粘聚力、内摩擦角以及河床水位等因素对掌子面支护力影响作用进行了数值分析,得出各因素对支护力的影响规律。

4、使用三维太沙基上覆土压力理论以及楔形体理论推导了计算隧道掌子面极限支护力的平衡方程,并与数值分析结果进行了对比。

论文的创新点是以南昌市赣江隧道为工程基础,分析了南昌地区各土层使用盾构隧道开挖时的极限支护力,并使用推导的极限平衡方程进行验证。