小凈距雙洞隧道盾構(gòu)法施工對(duì)地層穩(wěn)定性影響的研究.pdf

1、隨著城市化建設(shè)的不斷深化，為解決城市交通擁擠的現(xiàn)象，對(duì)地下空間的開(kāi)發(fā)和利用也成為當(dāng)今城市發(fā)展的需求。按照《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG_D70-2004）第4.3.2條對(duì)小凈距隧道的定義（在軟巖地段兩隧道凈距小于4B為小凈距隧道，B表示隧道寬度），而《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2013）規(guī)定，盾構(gòu)法施工的并行隧道間的凈距，不宜小于隧道外輪廓直徑。那么城市地鐵大部分都是小凈距隧道，但盾構(gòu)法施工的小凈距隧道與新奧法施工的山嶺隧道差異較大

2、，且土體與巖體性質(zhì)也有較大差異，在不同地層條件下，城市地鐵小凈距隧道盾構(gòu)法施工過(guò)程中仍會(huì)引起周?chē)貙游灰萍耙鸬乇沓两?，從而?duì)臨近的地下結(jié)構(gòu)以及相鄰的地面建筑物產(chǎn)生不利的影響，引發(fā)一系列的問(wèn)題。
　　本文以石家莊地鐵一號(hào)線談固站～朝暉橋站區(qū)間工程為背景，利用理論分析，數(shù)值模擬等方法對(duì)小凈距雙洞隧道盾構(gòu)法施工過(guò)程中，在不同地層，不同凈距條件下隧道周?chē)鷰r土體的穩(wěn)定性進(jìn)行研究。
　　利用有限差分模擬軟件FLAC3D對(duì)不同地層，不同

3、凈距條件下，盾構(gòu)法施工的小凈距隧道對(duì)周?chē)鷰r土體的擾動(dòng)進(jìn)行分析，對(duì)隧道開(kāi)挖過(guò)程利用應(yīng)力釋放法進(jìn)行模擬，模型中隧道周?chē)馏w模型采用Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的彈塑性模型，混凝土管片采用線彈性模型，盾構(gòu)管片采用殼單元（Shell），土體的開(kāi)挖采用空模型（Null）。觀察隧道周?chē)鷰r土體的應(yīng)力應(yīng)變、塑性區(qū)大小以及變形情況，所得出的結(jié)論如下：
　?。?）隨著雙洞隧道的凈距減少，隧道周?chē)鷰r土體中的應(yīng)力在不斷增加，當(dāng)凈距小于1.0B時(shí)，小凈距隧

4、道周?chē)鷰r土體中的應(yīng)力增加幅度變大，因此，《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2013）中規(guī)定的盾構(gòu)法施工的隧道間的凈距不宜小于隧道外輪廓直徑是合理的。
　　（2）隨著雙洞隧道的凈距增加，隧道周?chē)鷰r土體產(chǎn)生的沉降在不斷減小，變化速率也在不斷減小，但到凈距大于4.5B時(shí)有開(kāi)始增大的趨勢(shì)。為避免沉降過(guò)大，盾構(gòu)法施工的雙線隧道凈距應(yīng)盡可能的接近4.5B，但4.5B的凈距會(huì)產(chǎn)生大量的地下空間浪費(fèi)，因此，在考慮節(jié)約空間等因素后，建議凈距以2.0

5、B左右為宜。
　?。?）不同地層條件下的盾構(gòu)法施工的小凈距隧道的塑性區(qū)分布也有些許差別。粘性土中的應(yīng)力相對(duì)較大，而粉土與砂類(lèi)土相對(duì)較小。在應(yīng)用盾構(gòu)法施工小凈距隧道時(shí)，應(yīng)注意施工對(duì)不同巖土體產(chǎn)生的擾動(dòng)也是不同的。
　?。?）對(duì)不同地層，小凈距隧道應(yīng)用盾構(gòu)法施工所產(chǎn)生的沉降，也不盡相同。其中，粘性土是模擬的四種巖土體中產(chǎn)生沉降最大的，而粘性土在工程上是最常遇到的土層之一，在粘性土地層應(yīng)用盾構(gòu)法施工時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)隧道沉降的監(jiān)控，如若