越河盾构隧道开挖对复合地层渗流场的影响作用研究

• 作者: 李璋 王自超 邓国华 王强
• 来源期刊: 水利与建筑工程学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 越河盾构隧道 渗流场 水头压力 水头损失 数值模拟
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 城乡建筑与交通工程
• 页码范围: 142-147
• 页数: 6页
• 分类号: U212
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-1144.2022.01.022

摘要

越河盾构隧道掌子面通常存在较高的水头压力,使得土压平衡较难实现,且较大的渗透坡降也容易引起管涌、盾尾刷击穿等工程灾害.为探明隧道开挖对复合地层渗流场的影响作用,以西安地铁9号线下穿灞河段为例,采用有限元分析软件,选取典型复合地层开展多种开挖渗流条件下的稳态渗流分析,研究了盾构隧道开挖渗流条件下复合地层的总水头、渗透坡降和渗流速度等渗流场分布特征.结果显示,由隧道开挖渗流引起地层水头损失的大小及影响范围与开挖渗流速度的大小直接相关;开挖渗流速度越大,则地层水头损失越大,掌子面的水压随之减小;地层水头损失变化与渗流路径相关,由入渗面至出渗面沿渗流路径逐渐增大.研究表明,从一定程度上来看,开挖渗流速度越大,越有利于盾构机实现土压平衡条件,从而降低盾构机掘进的施工难度,不利的是此时地层渗透坡度变大,需要防止地层产生渗透破坏.