地铁暗挖隧道倾斜掌子面开挖研究

摘要

暗挖法是地铁建造中的重要工法,但城市地铁通常埋深较浅,岩性较差,暗挖法在应用中常常面临掌子面失稳的风险.国外在隧道建设中用倾斜掌子面开挖取得了很好的稳定效果,文章为考察此法在地铁中的应用效果,采用三维模型计算的方法,模拟了覆跨比为2的地铁隧道倾斜掌子面全断面开挖时的力学动态.研究发现,采用倾斜掌子面开挖能显著降低拱顶先行位移,优化拱顶围岩应力路径,减小拱顶塑性区范围,使掌子面表现出更好的稳定性;同时计算了相同条件下预留核心土环形开挖法作为对比,其效果与角度为20°～30°的倾斜掌子面全断面开挖法接近.