软土地层浅埋盾构施工的精细化数值模拟

滨海软土层的稳定性受到外部施工的显著影响。为了阐明浅埋高山工程对地层的扰动机理，以有限差分平台为基础，建立了盾构动力开挖的精细数值模型，研究了不同工况下各种施工因素对地层的扰动效应。考虑刀盘摩擦力、开挖面支护力、盾尾注浆压力和盾壳摩擦力对周围土层的综合影响，并参考实际工程中注浆层性状的变化，该模型将盾尾的压力耗散与浆液固化的关系分为三个阶段，分别模拟浆液的流动状态、初凝状态和初凝状态，然后在计算模型中将相应的参数段分配给新隧道外的灌浆层，灌浆参数随开挖过程实时调整。从而真实反映盾构施工的全过程，实现施工的精细模拟。借助厦门地铁1.0d埋藏式高山工程，通过现场监测验证了数值模型的可靠性，计算并比较了上述四种施工因素对软土浅埋地层开挖的扰动效应，总结了各种因素对扰动变形的影响。结果表明，刀盘的推动作用使前端土体径向膨胀。在盾尾灌浆阶段，开挖空间两侧1.0d内形成沉降槽。在灌浆层固化期间，隧道侧面的土壤在近场反弹，在远场膨胀。刀盘摩擦力和盾壳摩擦力的增加将进一步加剧地层的扰动和变形。当开挖面支护力和盾尾灌浆压力增加时，地表沉降速度减慢，水平位移侧显著增加。研究结果对盾构浅基坑开挖扰动预测和参数选择具有一定的指导意义。