穿越上软下硬地层盾构隧道施工控制技术研究

摘要

21世纪是大力开发地下空间的世纪，盾构法隧道修建技术将越来越广泛地应用到城市地铁工程修建当中。但盾构穿越上软下硬地层仍是工程建设中的一个难题，如果施工技术控制不当，将引起地表沉降、地下管线的破坏、地表建筑物(或构筑物)倾斜甚至倒塌等事故。本文以深圳地铁5号线大浪站～同乐站盾构区间隧道穿越上软下硬地层施工为工程背景，采用现场技术调研、FLAC3D数值模拟和现场试验相结合的方法。对施工引起的地表沉降、盾构施工关键技术和管片的力学特性进行了深入的研究。本文的主要研究内容如下：
　　(1)建立了盾构施工的三维数值仿真模型，对盾构穿越上软下硬地层的动态过程进行了研究，分析了盾构施工过程中土仓压力对地表沉降的影响和管片的受力状况，对其进行归纳总结，并得到一些相应的规律。
　　(2)通过盾构施工现场技术调研，收集了大量的现场资料，对盾构机选型、土层加固技术和施工参数的选取进行了研究，总结出一套盾构穿越上软下硬地层掘进控制技术措施。
　　(3)在现场安装管片测试元件，对管片的实际受力情况进行实时监测，并将检测数据并进行分析，得到管片受力随着盾构施工的变化规律。然后，对管片的受力状况进行理论计算，将现场试验、理论分析、数值模拟三者进行对比分析，得到一些可借鉴的结论。