含气地层盾构施工引起的土体变形理论研究

摘要

盾构隧道穿越含气地层时,浅层气的存在将会影响地铁的正常施工。为探究其影响,依托某盾构穿越含气地层的实际工程,将放气后的土体变形等效为局部均匀沉降,并考虑挤土效应、土体软化、注浆压力以及土体损失等施工因素,首次提出含气地层盾构施工引起的土体变形理论计算公式。研究表明:理论计算结果与实测数据较为吻合,能较好地反映含气地层盾构掘进引起的地表变形特征;通过与饱和土地层地表变形特征对比分析可知,由于含气地层土中残余气体引起的基质吸力,使盾构前方土体隆起变形比饱和土地层约增加30%,盾尾后方土体沉降变形比饱和土地层约增加20%;当气体回聚严重或含气层较厚时,盾构开挖面前方含气土摩擦较大,理论计算分析时可适当增加刀盘推力修正系数或者界面摩擦角。