大直徑盾構(gòu)在小半徑曲線(xiàn)段淤泥質(zhì)土層掘進(jìn)中地表變形控制研究

大直徑盾構(gòu)在小半徑曲線(xiàn)段淤泥質(zhì)土層掘進(jìn)中地表變形控制研究

摘要：

大直徑盾構(gòu)在小半徑曲線(xiàn)段淤泥質(zhì)土層掘進(jìn)中地表變形控制是城市地下工程中的重要問(wèn)題之一。本文通過(guò)實(shí)地觀測(cè)和數(shù)值模擬的方式，研究了大直徑盾構(gòu)在小半徑曲線(xiàn)段淤泥質(zhì)土層掘進(jìn)中地表變形的特點(diǎn)，探討了可能的影響因素，并提出了相應(yīng)的控制措施，旨在提供一些對(duì)于該問(wèn)題的實(shí)際指導(dǎo)。

1.引言

隨著城市地下空間的不斷開(kāi)發(fā)，大直徑盾構(gòu)在小半徑曲線(xiàn)段淤泥質(zhì)土層掘進(jìn)中地表變形控制問(wèn)題變得日益重要。由于盾構(gòu)施工對(duì)于城市土地利用的顯著優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越多的城市道路、地鐵、隧道等工程采用盾構(gòu)作為施工方法。然而，在小半徑曲線(xiàn)段淤泥質(zhì)土層掘進(jìn)中，大直徑盾構(gòu)的施工會(huì)引起地表的沉降、變形等不良效應(yīng)，嚴(yán)重影響周邊建筑物的安全。因此，對(duì)于大直徑盾構(gòu)在小半徑曲線(xiàn)段淤泥質(zhì)土層掘進(jìn)中地表變形進(jìn)行深入研究非常必要。

2.研究方法

本研究采用實(shí)地觀測(cè)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方式進(jìn)行研究。首先，在某城市道路盾構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)，測(cè)量地表沉降、變形等數(shù)據(jù)，并記錄施工過(guò)程中的各種參數(shù)。然后，基于實(shí)地觀測(cè)數(shù)據(jù)，建立了數(shù)值模型，通過(guò)數(shù)值模擬探究大直徑盾構(gòu)在小半徑曲線(xiàn)段淤泥質(zhì)土層掘進(jìn)中地表變形的規(guī)律。

3.實(shí)地觀測(cè)結(jié)果分析

通過(guò)實(shí)地觀測(cè)，我們發(fā)現(xiàn)在大直徑盾構(gòu)施工過(guò)程中，地表會(huì)發(fā)生不同程度的沉降和變形。隨著施工的進(jìn)行，盾構(gòu)機(jī)前方會(huì)形成一個(gè)拱形區(qū)域，沉降較少；而在拱形區(qū)域之外，地表沉降較為明顯，并且會(huì)伴隨著不同程度的水平和垂直位移。隧道中拱頂附近的沉降變形較為顯著，超過(guò)了設(shè)計(jì)要求。

4.數(shù)值模擬分析

基于實(shí)地觀測(cè)數(shù)據(jù)，我們建立了數(shù)值模型，模擬了大直徑盾構(gòu)在小半徑曲線(xiàn)段淤泥質(zhì)土層掘進(jìn)中地表變形的過(guò)程。通過(guò)數(shù)值模擬，我們發(fā)現(xiàn)地表沉降和變形的范圍與實(shí)地觀測(cè)結(jié)果基本一致。同時(shí)，我們還分析了各種可能的影響因素，如盾構(gòu)機(jī)推力、刀盤(pán)轉(zhuǎn)速、土壓、巖性等，發(fā)現(xiàn)它們對(duì)地表變形都有一定的影響。

5.地表變形控制措施

根據(jù)實(shí)地觀測(cè)和數(shù)值模擬的結(jié)果，我們提出了一些地表變形控制的措施。首先，應(yīng)對(duì)地下水進(jìn)行合理管理，降低地下水位，減少水分對(duì)土體的影響。其次，合理控制盾構(gòu)機(jī)的推力和速度，避免過(guò)大的土壓引起地表沉降。此外，還可以采用加固措施，如地下連續(xù)墻、鋼筋網(wǎng)等，增強(qiáng)土體的抗壓、抗彎剛度，減輕地表變形的程度。

6.結(jié)論

通過(guò)實(shí)地觀測(cè)和數(shù)值模擬，我們研究了大直徑盾構(gòu)在小半徑曲線(xiàn)段淤泥質(zhì)土層掘進(jìn)中地表變形的特點(diǎn)，并探討了可能的影響因素。提出了針對(duì)該問(wèn)題的地表變形控制措施，為城市地下工程中大直徑盾構(gòu)在小半徑曲線(xiàn)段淤泥質(zhì)土層掘進(jìn)中地表變形的控制提供了實(shí)際指導(dǎo)。然而，由于本研究的數(shù)據(jù)源有限，還有待進(jìn)一步擴(kuò)展和深入研究，以取得更加準(zhǔn)確和可靠的結(jié)論綜合實(shí)地觀測(cè)和數(shù)值模擬結(jié)果，我們對(duì)大直徑盾構(gòu)在小半徑曲線(xiàn)段淤泥質(zhì)土層掘進(jìn)中地表變形進(jìn)行了研究。通過(guò)數(shù)值模擬，我們發(fā)現(xiàn)地表沉降和變形范圍與實(shí)地觀測(cè)結(jié)果基本一致，并分析了盾構(gòu)機(jī)推力、刀盤(pán)轉(zhuǎn)速、土壓、巖性等因素對(duì)地表變形的影響。根據(jù)研究結(jié)果，我們提出了地表變形控制措施，包括合理管理地下水、控制盾構(gòu)機(jī)推力和速度、采用加固措施等。這些措施能有效降低地下水位、減少水分對(duì)土體的影響、避免過(guò)大土壓引起地表沉降，并增強(qiáng)土體的抗壓、抗彎剛度，減輕地表變形程度。本研究為城市地下工程