砂性土地层盾构隧道开挖面稳定性影响因素分析

周利梅，田卫明

(重庆电讯职业学院 重庆 402247)

当下，地下空间的开发随着城市的急剧扩张越来越广泛，大直径、埋置深、地下水位高等复杂地质条件的盾构隧道越来越多，而当盾构隧道施工行进到复杂地质条件区段时多会发生由于支护力支持不足引发的周围土体坍塌或地面突起等问题，由于支护力不足导致开挖面失稳的影响因素很多且不同因素的影响严重程度也大大不同，因此，本文针对这些影响因素在砂性土复杂地层当中的作用利用Flac3D展开分析，可以提前掌握隧道施工过程中各种因素导致支护力的变化对土体变形造成的影响和土体失稳时的状态，从而指导施工以降低事故发生的概率。

很多国外学者对开挖面稳定性问题做了大量地理论和试验性研究且已经取得不少研究成果。[1-3]徐前卫等人[4]引入条分法思想推导出可以求得极限支护压力的开挖面稳定极限状态方程。李姣阳[5]利用塑性极限分析上限法推导出了纯粘性土地层开挖面极限支护压力上限解的计算公式，同时结合实例计算得到土体参数影响的规律。李清川、孙志彬、高健、梁禹等人[6-9]依据极限分析上限定理通过试验、数值模拟等方法研究了渗流作用对极限支护压力影响的变化规律。大多学者对单一条件开挖面稳定极限状态进行分析，较少关注各种因素的综合影响，本文对此进行深入分析。

1 模型建立

1.1 模型建立

某工程隧道采用盾构法开挖，开挖直径达13.5m，隧道掘进过程中穿越以砂性土为主的具有丰富地下水的复杂地层，且隧道上部覆盖土层厚度最小为8m，最大可达40余米深。……