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预加固砂土地层掌子面失稳模型试验研究

砂土；地层预加固；开挖面稳定性；破坏机理

以某超大直径盾构隧道工程为研究背景，开展了预加固砂土地层隧道掌子面失稳模型试验，研究了覆土埋深、加固位置对掌子面主、被动失稳及地表破坏形态的影响。结果表明:（1）预加固对于不同埋深的隧道掌子面稳定性均有所提高，当掌子面产生主动失稳破坏时，地层加固能有效降低掌子面正前方地表的沉降。对于0.75D（D为隧道直径）埋深工况，加固能降低8%~40%的地表沉降；对于1.25D埋深工况，则最能降低70%的地表沉降；（2）掌子面与加固桩的水平相对位置对地表沉降影响较大，当掌子面位于加固桩正后方时，地表沉降值与未进行加固地层基本没有差别，地层加固失效。因此在预加固地层的盾构掘进施工中，需特别留意掌子面位于加固桩正后方时的施工节点，应适当加大支护压力以控制地层变形。