软土地铁三管并行盾构隧道近接施工离心模型试验研究

近年来,随着城市地下铁道等地下工程建设的发展,出现了大量地下工程近接施工问题。受到地下既有结构物或地质条件的限制,以及地下空间综合开发利用的需要,隧道间或隧道与其它结构物之间的距离变得越来越小,新建隧道近距离同期施工的问题也越来越多。这势必造成相邻隧道间的错综复杂的关系,从而对隧道的施工产生不利影响。 在地下工程近接施工中,后修建结构物的施工会改变先修建结构物的受力状态,从而对其产生种种不利影响,如结构承载力下降、甚至破坏,变形过大侵入限界等。同时后修建结构物的受力模式也不同于修建单一洞室的状况,其初始应力场往往是经过多次扰动的,其施工将再次进行扰动,使其受力往往是非对称的,表现出极大的变异性。造成先修建结构物的安全性和后修建结构物的复杂性问题。因此,研究其复杂的受力机理,优化隧道近距离同期施工的施工顺序已成为当务之急。 本文结合建设部项目“软土地铁三管盾构隧道近接施工控制技术研究”,以上海轨道交通9号线R413标段三管并行盾构隧道为原型,共进行了2组离心模型试验研究:其中一组不设置地层加固,另一组设置地层加固。试验中测定了不同施工进程下盾构隧道的围岩压力、衬砌内力和地表位移。通过对试验数据的分析,得出不同情况下三管并行盾构隧道近接施工时的围岩压力、衬砌内力和地表位移的分布规律。论文详细阐述了离心模型试验的原理、试验设计与模型的制作、量测系统的设计与测试元件的安装及试验结果;提出了软土地铁三管并行盾构隧道近接施工的一些防护控制措施,对于同类的工程具有一定的参考价值。