《表1 模型的属性和类型》

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《上软下硬地层盾构法施工技术研究》

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工程穿越地层主要为粗砂、碎石以及强风化岩，局部为煌斑岩、花岗斑岩及中等风化以下的花岗岩。其中，粗砂、碎石是主要含水层，为强透水层；强风化岩遇水易软化崩解。隧道区间通过的地层以饱水砂层为主，自稳能力差，易坍塌，易发生突水、涌砂，部分开挖断面上软下硬；隧道掘进条件较差，因此，先对工程采用预测模型评价。Midas IT（韩国）公司开发的有限元分析软件是一种针对沿途和隧道领域的分析通用软件，专业性和针对性比较强。在对盾构法开挖施工进行模拟时，横向的地表沉降可通过建立有限元数值预测模型进行预测。根据各土层的性质参数，在建立模型时，需要简化盾构法施工模型。在实际施工时，考虑到土质不均，局部夹硬的团块，同一开挖断面上软下硬，盾构掘进过程中可能对盾构机刀具造成损坏，碎石层碎石粒径一般2~10cm，最大粒径约20cm，岩性为花岗斑岩，风化程度多为中等~微风化（其单轴抗压强度值可按微风化花岗斑岩考虑），不排除施工过程中遇到大粒径的块石对盾构机施工可能会产生的不利影响。盾构机的外壳和盾尾壁后注浆厚度比较小，所以管片和各层土体用实体单元进行模拟，这样运算效率就能大幅度提高。模型的属性和类型如表1所示，其中，板模型的切面用TH表示大小，用“—”表示3D实体情况下，不将切面大小考虑在内。