大直径泥水平衡盾构浅覆土始发数值分析

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英文篇名：Numerical Analysis of the Launching of Large-diameter Slurry Balance Shield under Shallow Overburden 作者：刘方 ; 高峰 ; 徐汪豪 英文作者：LIU Fang;GAO Feng;XU Wang-hao;School of Civil Engineering,Chongqing Jiaotong University;China Railway Engineering Design and Consulting Group Co.,Ltd.;School of Civil Engineering,Southwest Jiaotong University; 关键词：铁路隧道 ; 盾构隧道 ; 泥水平衡盾构 ; 浅覆土掘进 ; 数值模拟 ; 地表沉降 英文关键词：Railway tunnel;;Shield tunnel;;Slurry pressure balanced shield;;Tunneling under shallow overburden;;Numerical simulation;;Surface settlement 中文刊名：铁道标准设计 英文刊名：Railway Standard Design 机构：重庆交通大学土木工程学院;中铁工程设计咨询集团有限公司;西南交通大学土木工程学院; 出版日期：2018-05-18 10:26 出版单位：铁道标准设计 年：2019 期：02 语种：中文; 页：108-113 页数：6 CN：11-2987/U ISSN：1004-2954 分类号：U455.43

摘要

依托新建京张铁路清华园隧道工程,使用有限差分软件对大直径泥水平衡盾构的浅覆土始发掘进进行数值模拟。结果表明,未加固地层条件下,盾构始发时开挖面无法自稳。通过对比分析不同加固范围条件下洞门中心土体的挤出变形以及地表沉降变化规律,提出盾构始发地层加固的最佳范围,并获得在该加固范围下土体扰动引起的地表位移分布特征。
        Based on the Tsinghuayuan tunnel project of the newly-built Beijing-Zhangjiakou Railway,finite difference software is used to simulate the launching of large-diameter slurry balance shield under shallow overburden. The results of the simulation show that the excavation face can't remain stable while the launching is performed under the condition of unconsolidated stratum. By comparing and analyzing the deformation of the center soil of the portal part and the law of surface settlement under different reinforcement ranges,the optimal range of reinforcement in launching section is proposed and distribution characteristics of surface settlement are obtained.

引文

[1]何川,封坤,方勇.盾构法修建地铁隧道的技术现状与展望[J].西南交通大学学报,2015,50(1):97-109.
    [2]袁大军,尹凡,王华伟,等.超大直径泥水盾构掘进对土体的扰动研究[J].岩石力学与工程学报,2009,28(10):2074-2080.
    [3]方勇,何川.考虑施工过程的土压平衡式盾构隧道掘进数值分析[J].铁道工程学报,2009,26(11):56-60.
    [4]何川,汪洋,方勇,等.土压平衡式盾构掘进过程的相似模型试验[J].土木工程学报,2012,45(2):162-169.
    [5]王俊,方勇,何川,等.盾构隧道施工对砂性地层的扰动及管片受荷特征[J].地下空间与工程学报,2015,11(1):156-162.
    [6] Fang Y,Yang Z,Cui G,et al. Prediction of surface settlement process based on model shield tunnel driving test[J]. Arabian Journal of Geosciences,2015,8(10):7787-7796.
    [7]刘元雪,施建勇,许江,等.盾构法隧道施工数值模拟[J].岩土工程学报,2004(2):239-243.
    [8]刘银利.黄土地区隧道盾构法施工引起的地表沉降分析[J].地下空间与工程学报,2007(S1):1224-1227,1231.
    [9]赵保建,姜忻良,王涛.盾构法地铁施工地表变形分析及数值模拟[J].现代隧道技术,2007(2):43-47.
    [10]李曙光,冯小玲,方理刚.盾构法地铁隧道施工数值模拟[J].铁道标准设计,2009(3):86-87.
    [11]刘超,张子新.超大直径双线泥水盾构施工的三维数值模拟[J].土木工程学报,2011,44(S2):118-122.
    [12]肖立,张庆贺.铁路轨道下盾构施工所致地面沉降的数值模拟[J].同济大学学报(自然科学版),2011,39(9):1286-1291.
    [13]汪辉武,郭建宁,李国栋,等.宁波地铁1号线高流变软土地层盾构掘进参数分析[J].铁道建筑,2016(7):49-54.
    [14]蒙国往,周佳媚,高波,等.地铁盾构掘进引起的软弱地层沉降分析[J].现代隧道技术,2017,54(6):117-125.
    [15]魏林春,张露根,侯永茂.超大直径泥水平衡盾构始发施工风险监控技术研究[J].隧道建设,2012,32(5):735-738,756.
    [16]程盼盼,徐前卫,朱合华,等.盾构端头井土体合理加固范围及其应用研究[J].现代隧道技术,2016(10):363-372.
    [17]丁烈云,李炜明,陈晓阳.武汉地铁盾构始发数值计算与监测分析[J].铁道工程学报,2011,28(3):94-99.
    [18]赵宝虎,王燕群,岳澄,等.盾构始发过程反力架应力监测与安全评价[J].工程力学,2009(9):105-111.
    [19]李东海,刘军,王梦恕,等.盾构直削始发基坑围护结构变形数值分析与监测研究[J].土木工程学报,2015(6):212-216.
    [20]孙星亮,景诗庭.水平钻孔旋喷注浆加固地层效果研究[J].岩石力学与工程学报,1998(5):111-115.
    [21]张彦斌.水平旋喷注浆预支护技术作用机理与效果研究[D].北京:北京交通大学,2006.
    [22] Michael A. Mooney,Jacob Gramick,Beradette Kenneally,et al. The role of slurry TBM parameters on ground deformation:Field results and computational modelling[J]. Tunnelling and Underground Space Technology,2016,57:257-264.