以哈尔滨市轨道交通3号线二期工程海河东路站-先锋路站区间为工程背景,研究了土压平衡盾构参数对隧道地表沉降的影响.首先基于现场监测数据,引入灰色关联模型分析盾构施工主要参数与隧道地表沉降值间的灰色关联度;而后参考关联度排序结果,选取土仓压力、注浆压力和掘进速度3个主要掘进参数设计正交模拟试验;最后根据数值模拟结果,应用方差分析和极差分析进一步确定盾构参数的主次关系和显著性,并与灰色关联分析结果相互验证.正交试验分析结果表明:该工程区间段盾构参数对变形稳定后地表沉降影响从大到小的顺序为:土仓压力、掘进速度、注浆压力,与灰色关联分析结果一致.基于正交试验得到优化的水平组合为:土仓压力180 kPa、掘进速度30 mm/min、注浆压力0.3 MPa.实地监测结果表明该水平组合在现场施工中具有很好的效果,可为类似工程盾构施工参数优化和沉降控制研究提供借鉴.
盾构参数 地表沉降 数值模拟 正交试验 灰色理论