盾构开挖对软粘土地层扰动及工后沉降研究

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1、河海大学硕士学位论文盾构开挖对软粘土地层扰动及工后沉降研究姓名：寇晓强申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：朱伟20080626摘要摘要盾构法隧道，作为一种环保、低扰动、高效快速的城市隧道施工方法，在我国城市建设日新月异的今天得到了高速发展，逐渐成为了我国城市地下空间开挖方法的主流方法之一。同时，盾构法作为一种地下开挖工法，不可避免地会对其周围地层产生影响，并引起一系列的地基变形。在某些软粘土地层中，这些地基变形的发展会一直持续相当长的时间，甚至隧道建成后相当长的时间里地表变形仍在持续发展。如何理解这种持续性变形的产生机理，深入了解这种持续变形的特性应是盾构法隧道应

2、用越来越多的今天的一项重要课题。实际上，盾构隧道工后沉降的产生原因是多方面的，盾构开挖对地层产生扰动，而扰动引起的工后固结沉降是一主要原因。本文既是针对这种隧道周围土体中超孔隙水压力消散产生的固结沉降及该固结沉降的产生机理展开的研究。总结本课题的研究，共做了如下几方面的工作：(1)探讨了软土地层盾构开挖对地层扰动及工后沉降发生机理，通过总结前人的研究成果从理论上解释该问题的发生发展过程，明确影响地层扰动程度及后期沉降的关键因素为隧道的支护应力与地层不排水强度；(2)针对软土地层盾构开挖对地层扰动及工后沉降实际问题需要，确定分析问题方法，建立了能够考虑软土地层变形特性、孔

3、隙水在地层中渗透对地层变形的影响以及开挖过程的时间性等关键影响因素的三维隧道开挖数值分析模型；(3)采用所建立的数值分析模型，研究上海软土地层中盾构开挖对地层扰动及工后沉降的发生发展过程，研究结果表明，开挖过程中由于孔隙水的渗透及土体的固结作用实际盾构开挖对地层变形影响范围明显大于地层损失理论所得范围，影响距离之比在1．4左右：(4)研究盾构支护压力及地层渗透系数等关键施工及地层特性参数对隧道开挖地层扰动及工后沉降的影响规律，研究结果表明，支护压力比在O．85～1．1之间时对地层扰动和工后沉降影响不大，渗透系数达到一定量级(10。8cIn／s)时隧道工后沉降明显；(5)

4、基于三维数值模拟程序，对软土地层盾构隧道工后沉降特性进行了细致的分析，通过程序模拟的方法较为真实地反映扰动后地层各项指标(变形、孔压等)随时间／空间的变化过程，得到了隧道地层的地表沉降槽的工后发展特点为先扩大，然后再加深的认识。关键词：盾构施工；地层扰动；工后沉降j软粘土地层；Abs仃actAbstractS11ieldtu姐elil唱conS乜Ⅵctionme廿10d，aSaIlerlvir0衄emproteCted，lowperturbed，11i曲-e伍cienta11d蠡弱tmetllodinurballtuImelillgconstmction，w11ich诵

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