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

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

摘要：

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

1.引言

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

2.研究方法

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

3.實地觀測結(jié)果分析

通過實地觀測，我們發(fā)現(xiàn)在大直徑盾構(gòu)施工過程中，地表會發(fā)生不同程度的沉降和變形。隨著施工的進行，盾構(gòu)機前方會形成一個拱形區(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，超過了設(shè)計要求。

4.數(shù)值模擬分析

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

5.地表變形控制措施

根據(jù)實地觀測和數(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)對地下水進行合理管理，降低地下水位，減少水分對土體的影響。其次，合理控制盾構(gòu)機的推力和速度，避免過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，增強土體的抗壓、抗彎剛度，減輕地表變形的程度。

6.結(jié)論

通過實地觀測和數(shù)值模擬，我們研究了大直徑盾構(gòu)在小半徑曲線段淤泥質(zhì)土層掘進中地表變形的特點，并探討了可能的影響因素。提出了針對該問題的地表變形控制措施，為城市地下工程中大直徑盾構(gòu)在小半徑曲線段淤泥質(zhì)土層掘進中地表變形的控制提供了實際指導(dǎo)。然而，由于本研究的數(shù)據(jù)源有限，還有待進一步擴展和深入研究，以取得更加準(zhǔn)確和可靠的結(jié)論綜合實地觀測和數(shù)值模擬結(jié)果，我們對大直徑盾構(gòu)在小半徑曲線段淤泥質(zhì)土層掘進中地表變形進行了研究。通過數(shù)值模擬，我們發(fā)現(xiàn)地表沉降和變形范圍與實地觀測結(jié)果基本一致，并分析了盾構(gòu)機推力、刀盤轉(zhuǎn)速、土壓、巖性等因素對地表變形的影響。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、減少水分對土體的影響、避免過大土壓引起地表沉降，并增強土體的抗壓、抗彎剛度，減輕地表變形程度。本研究為城市地下工程