粉质黏土地层超大直径泥水盾构隧道地表变形与施工参数相关关系研究*

吴 柯 张晓平② 刘 浩 孙文昊 张心悦 张亮亮 张 健 李春林

(①武汉大学土木建筑工程学院，岩土与结构工程安全湖北省重点实验室， 武汉 430072， 中国)

(②武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室， 武汉 430072， 中国)

(③中铁第四勘察设计院集团有限公司， 武汉 430063， 中国)

(④济南城市建设集团有限公司， 济南 250031， 中国)

0 引 言

盾构法凭借其安全、经济、快速等特点广泛应用于各种隧道项目建设中。我国盾构较早应用于上海、广州、北京等地区所代表的软土地层、复合地层以及砂卵石地层，且在建设过程中积累了丰富的经验。目前，盾构法已是一种相对较为成熟的隧道施工方法(王梦恕， 2014； 唐少辉等， 2020)。随着城市发展需求日益多元化，盾构隧道目前也朝着长距离、大直径、高水压等方向发展。

盾构施工过程中对沿线地层的扰动难以避免。目前，国内外众多学者结合理论分析、数值模拟和工程案例系统分析了盾构隧道地层变形的发展过程、变形大小以及地层扰动规律和土体变形特征(谢文斌等， 2011; 周庆合， 2020)。研究结果表明：地表变形量与上覆土体物理力学性质密切相关，随黏聚力、内摩擦角以及压缩模量的增大而逐渐减小。基于参数敏感性的分析结果显示：相较于压缩模量，地表变形对黏聚力的敏感性相对较低(郭乐， 2017; 张洋等， 2019)。袁大军等(2009)将超大直径泥水盾构掘进过程中对土体的扰动分为4个阶段，并明确指出：盾构通过阶段对土体的扰动相对最大，盾构推进中土体的显著应力扰动区域约为轴线两侧各一倍洞径。……