考虑施工角度影响的盾构施工地表变形计算方法

摘要

针对既有方法计算盾构掘进施工引起的地表变形时没有考虑盾构俯仰角、隧道轴线倾角等施工角度影响的问题,基于修正源汇法公式和明德林解,推导建立考虑施工参数、地层参数的盾构掘进过程中地表变形的修正计算方法。以武汉地铁6号线工程实例为背景,将该方法与既有理论计算和数值模拟结果进行对比;在证实该方法有效性的基础上,进一步探讨施工角度对地表变形的影响规律。结果表明:随着掘进距离增大,来自施工角度的影响逐渐明显;不同施工角度下,地表变形主要差别出现在沉降槽最低部位;施工角度越大,隧道轴线上方地表变形越大,且最大沉降位置出现于开挖面后方约25 m处;不同施工角度下盾构掘进地表变形不同,施工角度分别取0°与3°时的地表变形最大相差约5 mm。修正计算方法考虑了施工角度对地表变形的影响,从而完善了盾构掘进施工中的既有计算方法。