西安地裂缝场地地铁隧道盾构法施工沉降分析

摘要

以往西安地裂缝场地地铁隧道均采用暗挖法通过,面临施工周期长、费用高等问题,考虑到当前及未来西安地裂缝活动减缓或基本不活动趋势,盾构法便提上日程.以西安地铁8号线盾构法穿越地裂缝场地为工程背景,基于有限元数值计算,分析盾构施工引起的地表沉降、结构变形规律及影响范围,并与地裂缝场地传统CRD工法、天然场地盾构工法掘进对比.结果表明:无地裂缝场地,地表、隧道结构变形与拱顶围岩接触压力基本平稳;而地裂缝场地,盾构法引起的地表变形随施工进尺呈现出反"S"形曲线,相对于传统CRD工法纵向地表沉降影响范围和最大沉降量分别减小21.1％和31％,横向地表沉降与影响范围分别减小38％和24％,拱顶最大沉降量降低22.8％;盾构工法与CRD工法均导致拱顶围岩接触压力下盘增大、上盘减小,但盾构法掘进对地裂缝影响区范围减小约29.3％.与CRD工法相比,盾构法使隧道结构整体受力体系更平稳,对土体产生扰动变形较小,对于活动性较弱或不活动的地裂缝,可以采用盾构工法穿越.