管棚支护下地铁隧道矿山法开挖数值模拟分析

"管棚支护下地铁隧道矿山法开挖的数值模拟研究，刘青松，刘文礼，通过对加固层的简化、选取适当的计算模型进行有限元模拟，分析管棚与不采用管棚的应力场和位移场，探讨管棚注浆的加固效果，对工程实践具有指导意义。关键词：矿山法；管棚；数值分析；地表沉降；超前支护" 这篇论文主要探讨了在地铁隧道施工中，特别是在采用矿山法开挖时，如何通过管棚支护技术来有效控制地表沉降的问题。矿山法是一种常见的地下工程建设方式，然而，它可能导致的地面沉降和对周围环境的影响一直是需要解决的关键问题。管棚注浆技术作为超前支护手段，可以防止土体坍塌和大幅地表沉降，确保施工安全。 论文作者基于南京地铁某区间的实际工程案例，采用简化加固层的方法和有限元模拟技术进行了深入研究。通过对比分析未使用管棚和使用管棚两种情况下的应力场和位移场变化，他们量化了管棚注浆对地层稳定性及地表沉降的改善作用。这种数值分析方法有助于更精确地理解管棚加固的效果，并为类似工程提供了理论依据和实践经验。 在工程概况部分，论文提到了南京地铁上海路——新街口区间，这是一个长度为440.15米的单洞单线隧道项目，地质条件复杂，包括深厚的软弱土层和多样的岩土类型。由于基岩埋藏较深，该区间被划分为Ⅳ-Ⅴ类围岩，属于极软岩类别，对支护技术的要求较高。 通过对这一具体工程的模拟分析，论文得出结论，即在矿山法施工的地铁隧道中，管棚注浆不仅能够提供有效的超前支护，还有助于显著降低地表沉降，对保证施工安全和减少环境影响具有重要意义。这一研究结果对未来的地铁隧道建设和类似工程的规划具有很高的参考价值，能指导工程师优化设计方案，更好地控制施工过程中的风险。