小半径曲线盾构隧道施工的地层扰动规律研究

摘要

依托实际工程的小半径曲线盾构隧道施工段,采用ABAQUS软件建立隧道-地层相互作用数值模型,采用“生死单元法”模拟隧道掘进过程,采用SGeMS程序得到参数随机场样本,重点研究曲率半径、土体参数变异性对地层变形的影响,得到了小半径曲线盾构隧道施工条件下周围土体的变形扰动规律和隧道衬砌结构的土压力分布规律。研究表明:小半径曲线盾构隧道施工所引起的地表横向沉降呈现不对称特征,内侧沉降较大,外侧轻微隆起;小半径曲线隧道开挖完成后,与静止土压力相比,衬砌顶部和两侧的土压力均大于静止土压力,底部土压力小于静止土压力;在隧道开挖过程中,考虑隧道所穿越土层的参数空间变异性对计算结果的影响不大,回弹指数的空间变异性对计算结果的影响相对显著。