盾构隧道结构坍塌机制分析及预防措施

为有效探明盾构隧道坍塌机制,防止重大事故发生,提出了隧道结构坍塌破坏的定量分析方法。针对佛山2018年2月7日盾构工程施工坍塌事故,利用该方法确定了隧道结构坍塌范围,利用数值模拟手段揭示了地层掏空及隧道坍塌形成机制,通过与现场情况对比,验证了分析方法的有效性。结果表明：在高压富水地层,盾尾透水会掏空或松动隧道围岩,降低衬砌结构稳定性;隧道在结构破坏前先发生材料的局部破坏,最终当隧道两侧失去地层约束,承受上部全覆土压力时,发生变形、开裂、刚度降低,最终导致隧道结构坍塌。最后,针对富水地层等不良地质条件区域,从勘察设计、结构设计、施工技术、防堵水技术、避难逃生等方面提出了措施建议,为盾构隧道安全施工提供参考。     

基于超前地质预报的隧道围岩稳定性靶向数值模拟研究

针对TSP超前地质预报技术的不足,通过对反射波信息的精细分析,结合地质勘查资料及现场施工情况,并通过TSP反射信息获取前方岩体部分力学参数,对隧道围岩的稳定性进行靶向超前数值模拟计算,对比分析不同施工工法下的围岩位移变化特征、塑性区及孔隙水压分布情况。结果表明,相较于二台阶法,三台阶法施工的围岩拱顶下沉、净空收敛及塑性区分布等均较小,二台阶法施工的围岩变化位移亦在规范允许范围之内,围岩状况稳定,对隧道高风险段施工工法转换及围岩稳定性的超前分析有一定的参考价值。