本课题主要研究目标为解决盾构隧道穿越堤坝时的沉降和稳定问题。围绕该目标,开展了以下几个方面的研究(1)通过分解盾构隧道施工过程中盾构机与周围土体的相互作用过程,基于细观尺度和宏观尺度探索了盾构掘进界面上失稳现象的发生和发展过程;(2)建立了饱和无粘性土中盾构掘进时界面极限支护力的分析模型,提出了关键土体参数对开挖界面上极限支护力的影响作用。(3)针对盾构隧道穿越堤坝都是在海相沉积土中施工的工程情况,研究了海相沉积土在新建海堤荷载作用下的长期沉降特性,及其对从堤坝下方穿越的盾构隧道纵向结构受力特性的影响。(4)基于离心机试验研究了不同盾构施工情况下掘进界面被动稳定性问题,同时验证了所提出的理论分析方法。本课题的研究成果从机理上解决了穿越海堤的盾构隧道施工中的失稳和周围地基变形等重要问题,已成功应用于浙江沿海大型火电厂穿越海堤取水盾构隧道工程以及杭州市地铁盾构建设等重大项目。以上研究成果共发表(含录用)学术论文9篇,获国家专利4项,获浙江省科技进步一等奖1项,培养研究生7名。同时,结合本项目资助浙江大学建成了大型离心机试验装置ZJU-400,为后续研究打下了坚实的基础。
英文主题词Soil-structure interaction; Shield tunnel; Embankment; Geotechnical centrifuge modelling test