地铁盾构施工的地表沉降规律及其数值模拟研究

本文《盾构推进对地表沉降的影响分析》由刘庆方、赵耀强和林志斌共同撰写，发表在中国科技论文在线上。研究者基于前人的研究成果，并针对某一具体的地铁工程项目，利用数值模拟技术深入探讨了盾构施工过程中对地表产生的沉降影响。他们的研究主要集中在两个维度：横向上和纵向上。 在横向上，研究发现地表变形的形态呈现出与Peck提出的沉降槽形状相似的特点。这种沉降模式遵循概率论中的正态分布曲线，这意味着地表沉降的变化趋势在一定范围内是相对均匀且可预测的。这种理解对于工程设计和风险评估至关重要，因为它可以帮助工程师准确预测并控制施工期间的地表扰动范围。 在纵向上，地表沉降被细致划分为五个关键阶段：首先是在盾构到达之前，地表可能因土体预压而产生初始沉降；其次，当盾构接近并抵达目标位置时，地表会出现显著沉降；紧接着是盾构通过隧道的过程中，由于挖掘活动导致的地表响应；之后，随着盾构继续向前推进，地表沉降逐渐减缓；最后，进入后期固结阶段，地表沉降趋于稳定，但可能会有微小的持续变化。 研究中所使用的FLAC3D是一种三维数值分析软件，它在模拟土体应力应变行为和预测地表沉降方面具有强大的功能。该工具的应用使得研究人员能够定量分析盾构施工对地表的具体影响，为地铁建设过程中的工程安全和环境保护提供科学依据。 这篇文章为地铁工程中的盾构施工技术提供了重要的理论支持，对于理解和控制地表沉降，确保地下工程与地面设施的安全和谐共存具有实际指导意义。同时，也为其他地下工程的设计者和工程师提供了宝贵的经验参考。