洲头咀沉管隧道模袋砂围堰施工变形实测与数值模拟

文章以广州市洲头咀沉管隧道模袋砂围堰工程为背景,通过现场动态实测,揭示了模袋砂围堰施工过程变形发展规律;结合既有研究成果,明确了围堰位移突变的内在机理,提出了围堰设计施工主要控制指标,且通过精细化有限元模型计算验证。研究结果表明:模袋砂围堰施工过程不同位置位移响应规律和程度不尽相同,局部位移出现突变,其中竖向受到的影响较水平向显著;围堰位移突变主要因模袋砂抽水使浮容重逐渐变为干容重,增加了上层模袋砂对下层模袋砂的压力,使模袋砂压扁而发生较大位移;受上部模袋砂围堰的作用,地基土经历竖向压密→侧向挤压→局部滑动三个阶段,使围堰最大水平和竖向位移出现在顶部与坡脚。数值计算表明,围堰未发生滑移破坏,且未形成贯通的塑性区而处于稳定状态,与理论分析的结论一致,围堰应以堆高为主控指标。用常规基坑支护结构位移限值评判模袋砂围堰力学状态存在不足,同时围堰的坡率设计应充分考虑模袋加筋作用。