基于盾构隧道冻结扩挖施工的数值模拟研究

摘要：

为研究在盾构隧道基础上进行冻结扩挖施工的可行性,本文以郑州地铁3号线二七广场站暗挖段的盾构隧道扩挖工程为背景进行研究.该段工程埋深浅、断面大、地下水位极低,且位于富水粉细砂层,施工风险和难度极高.本文考虑冻结与不冻结降水等4种工况,采用PLAXIS软件建立车站盾构隧道扩挖模型,对盾构隧道扩挖施工过程进行数值模拟,并通过分析地表沉降、隧道周边变形及初支内力情况,预评价盾构隧道扩挖施工风险.研究结果表明:冻结扩挖施工条件下,地表沉降满足要求,其他工况下,不仅地表沉降量值远远高于工况,沉降影响范围也显著增大,表明长期降水对地表影响较大;长期降水对隧道初支位移影响很大;冻结扩挖施工条件下,轴力、剪力和弯矩均小于不冻结条件.根据研究结果,本文建议盾构隧道扩挖之前采用冻结法形成冻结帷幕,以将变形和受力控制在允许范围内.

关键词：盾构隧道、隧道扩挖、冻结法、沉降变形、数值模拟

所属期刊栏目：53

分类号：U455.43(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;山东省重点研发计划公益类项目

在线出版日期：2021-04-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1-7,28