大直径泥水盾构隧道穿越复杂环境地层变形敏感性研究*

苏秀婷 陈 健 李明宇 张 瑾 曹同钢 刘 涛⑥⑦

(①中国海洋大学环境科学与工程学院， 青岛 266100， 中国)

(②上海勘察设计研究院(集团)有限公司， 上海 200093， 中国)

(③中铁十四局集团有限公司， 济南 250014， 中国)

(④郑州大学土木工程学院， 郑州 450006， 中国)

(⑤青岛理工大学土木工程学院， 青岛 266100， 中国)

(⑥中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室， 青岛 266100， 中国)

(⑦青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室， 青岛 266200， 中国)

0 引 言

随着国家海洋战略、能源战略、区域经济一体化及基建大通道建设路网规划的逐步实施，盾构隧道的建设对于水系发达地域的交通发展而言显得尤为重要。大直径泥水盾构作为一项先进的隧道建设技术，具有应对大埋深、大断面、掘进距离长、高水压、复杂地层的能力，是一种适应多种复杂地质情况的隧道建造技术(钱七虎等， 2021)。盾构隧道掘进过程中将不可避免地穿越建筑结构密集区域，尤其是当穿越的建筑结构建造时间较长，基础较为薄弱时，当地层变形超过特定极限时，建筑基础容易发生不均匀沉降和上部结构的额外变形(漆泰岳， 2012； Li et al.，2021)，这可能导致建筑裂缝、结构旋转和变形，导致最终发生无法恢复的损坏。尤其对于盾构直径超过10m时，因隧道断面尺寸增大，掘进过程中同一断面揭露的地层数量也越多，对开挖面压力设置、掘进参数控制、覆土厚度等要求更高，同样也会增加盾构开挖面稳定、盾构机姿态、盾尾管片上浮等的控制难度，进而会使周边建筑物沉降及地表沉降的控制难度大大增加(唐少辉， 2020)。……