青岛地区盾构隧道曲线掘进沉降规律研究

以青岛正春区间隧道为依托,研究盾构穿越曲线隧道的地表沉降规律,分析了盾构隧道曲线掘进地表沉降机理;利用FLAC3D软件对盾构隧道曲线段掘进过程进行数值模拟,发现盾构机在曲线掘进时,盾构纠偏相比于直线会更大更频繁。研究结果表明:应力场围绕开挖部分形成了漏斗状非对称分布,开挖处断面应力向临空处偏移;隧道周围塑性区呈非对称分布,拱顶处围岩向洞内收敛;位移呈漏斗状非对称分布,地表最大沉降值向曲线内侧偏移,开挖洞口上部位移下沉,底部隆起。

基于流固耦合富水地层盾构隧道数值模拟分析

以青岛地铁一号线某区间盾构法穿越富水地层工程为依托,运用FLAC3D软件进行三维数值模拟,研究围岩孔隙水压力、围岩竖向应力、围岩塑性区的变化规律,并以现场实测沉降数据对模型进行验证。结果表明盾构开挖对土体影响范围约为2倍洞径,拱腰处出现应力集中,拱顶处发生剪切和拉伸破坏,塑性区主要由剪切变形引起;开挖完成后,拱腰处为强渗流区。

基于掘进参数的TBM破碎带施工围岩稳定性分析

依托青岛地铁4号线某双护盾TBM施工区间,对TBM穿越破碎带过程中的推力、扭矩、转速及贯入度进行了统计分析;引入二次转化参数比推力及比扭矩,基于该参数结合施工过程对破碎带围岩稳定性进行分析.研究表明:TBM穿越破碎带施工过程中,当比推力在300 kN/mm内、比扭矩在100 kN·m/mm内均匀变化时,围岩稳定、施工安全;当比推力及比扭矩异常增大时可能发生掌子面坍塌问题;当比推力高于正常值时,可能为围岩松散、压住盾体;当比扭矩高于正常值时,刀具、刀盘可能被渣土糊住.此方法可以及时判定围岩稳定性和施工工况,保证掘进安全.

青岛地铁某盾构掘进中地面塌陷事故分析

目前土压平衡盾构因其安全性高、施工速度快等特点已被广泛的应用在城市地铁隧道中,施工中经常发生进土量与出土量不平衡导致地表沉降超标甚至塌陷的问题。文中通过研究螺旋机转速和推进速度的匹配关系,来达到控制出土量的目的,首先总结了进土量和出土量的计算公式;然后利用渣土的切线变形模量概念,研究了土仓压力增量与盾构推进速度和螺旋输送机转速的关系模型,最后利用该模型及青岛地铁盾构施工监测平台分析了青岛地铁某盾构区间掘进过程中发生的塌陷事故,研究发现计算的超出土方量与塌坑的体积基本相符,后续盾构稳定掘进时,推进速度应控制在34~55mm/min之间,为同类型盾构施工提供了一定的理论指导。