含水地层盾构隧道开挖面稳定系数研究

研究目的:鉴于我国盾构施工过程中常穿越含水单一(或复合)地层及城市敏感建(构)筑物过程中出现的地面塌陷、建(构)筑物失稳等问题,以成都轨道交通18号线某盾构隧道区间为工程背景,开展含水地层大直径盾构隧道施工组段的开挖面稳定系数研究,以期为优化盾构掘进参数提供参考,避免坍塌发生。研究结论:(1)在对现有盾构开挖面稳定系数法研究基础上,提出了含水地层盾构隧道开挖面稳定系数计算方法,并通过数值计算确定了稳定系数的取值范围;(2)隧道在不同埋深情况下,开挖面稳定系数的取值范围大致相同,当稳定系数N<5时,开挖面处于弹性变形阶段;当5≤N<8时,开挖面处于塑性变形阶段;当N≥8时,开挖面失稳破坏;(3)含水地层盾构施工应将稳定系数控制在5以内,最大不超过8;(4)本研究成果可为盾构机掘进参数优化提供参考。