地铁区间隧道连续曲线双盾构法施工关键技术
一、研究背景与意义
小曲率半径盾构隧道，通常指曲率半径为350m以下的盾构隧道。随着城市地下空间的不断发展，小曲率半径盾构隧道面临不断增加的趋势。然而关于地铁区间隧道连续曲线区间掘进“S”型施工段如何保证盾构顺利进行，使施工各阶段相关变形均满足预警值，利用完整的监测技术体系辅助盾构纠偏与测量姿态调整、管片质量控制方面所做研究较少。因此，本课题拟依托武汉地铁11号线光谷四路站～光谷五路站盾构区间施工实践，解决以上技术难题，旨在为施工提供理论指导和保证。
二、研究内容
1、“S”型连续曲线区间盾构施工仿真
选取区间典型转弯段作为研究对象，建立精细化的盾构隧道模型，模拟实际的施工过程，通过数值模拟对围岩、管片受力及位移、地层变形及压力进行分析，探讨连续曲线掘进段盾构机的施工参数（如土仓压力、注浆参数等）的合理性，分析曲线段管片拼装时出现破损的可能性。
2、基于数值模拟结果的变形分析和监测资料的隧道变形规律研究
重点关注隧道围岩收敛变形，通过基于数值模拟结果，结合现场监测内容综合对比分析，对其安全稳定形进行评价，实现隧道围岩变形预测及控制。
3、盾构机设备选型对连续曲线掘进控制的影响分析
针对连续曲线隧道强风化~中风化泥岩，提出盾构机及刀具选型依据。通过建立刀具破岩受力模型，确定刀具磨损规律及刀具更换频率；基于现场刀具磨损数据库，提出刀具磨损控制措施及刀具优化配置方案；通过理论分析和数值模拟研究S型连续转弯段盾构管片选型问题，对比管片长度分别为1.2m和1.5m的管片拼接方式以及楔形体形式（30mm、40mm）对转弯段盾构掘进的适应性。
4、施工参数选取对曲线掘进时机具姿态和管片姿态控制的合理性研究
从盾构机掘进控制和施工工艺方面进行总结S型盾构姿态偏离设计轴线的影响因素，前者主要包括土仓压力的实时调整、左右侧千斤顶压力差、水平铰接角度的控制以及前盾水平趋向的控制。后者主要研究盾尾间隙注浆因素对曲线掘进控制的影响，并结合实际施工经验对姿态控制提出具体控制措施。
