土压平衡盾构施工引起的挤土效应研究

摘要

土压平衡盾构施工通常会对周围土体产生挤压作用,导致地面隆起和深层土体向远离隧道方向移动.本文考虑土体的初始应力场,假定土体是均匀线弹性材料,通过向掘进机周围土体施加向外侧的椭圆形径向位移来模拟盾构挤土过程,在假定小应变情况下,推导了半无限空间中土体位移场的近似解析解.考虑空间效应,给出了修正计算公式,并作了一个算例分析.分析结果表明:过大的支护压力、掘进机偏斜、掘进机与土体的摩阻力以及注浆压力都会引起挤土效应,产生的地面隆起最高点位于轴线两侧,挤土过程会减小施工结束时的沉降值和沉降槽宽度,且所得理论计算结果与实测数据较吻合.