砂卵石地层盾构区间地表沉降影响因素聚类分析

摘要

为了掌握盾构掘进参数和地质条件对砂卵石地层盾构区间地表沉降的综合影响规律，依托成都地铁某盾构区间，结合团队前期地表沉降与掘进参数的关系，确定了总推力、刀盘转速、螺旋机转速、上覆土层厚度、地下水位、卵石层厚度6种聚类指标，利用K均值聚类算法对各参数指标的实际监测数据进行聚类，综合分析各个指标对地表沉降的影响。结果表明：1)根据K均值聚类结果把监测点即施工地段划分为3种地表沉降风险等级，监测点1—3为危险(Ⅰ级),监测点7—13、16—19、25—34为较危险(Ⅱ级),监测点4—6、14—15、20—24为安全(Ⅲ级)。2)根据聚类结果可知，在特定范围内掘进参数、地层构造与地表沉降之间具有正、负相关性关系。3)通过分析地层构造、掘进参数与地表沉降的关系，得出当上覆土层厚度较大、地下水位较小、卵石层厚度较大时，掘进参数控制范围为总推力29 034.00～31 181.95 kN,刀盘转速1.25～1.32 r/min,螺旋机转速6.13～6.98 r/min;当上覆土层厚度较小、地下水位较小、卵石层厚度较小时，掘进参数控制范围为总推力34 419.89～36 867.28 kN,刀盘转速1.44～1.45 r/min,螺旋机转速5.74～6.99 r/min。

关键词

砂卵石地层 / 盾构 / 地表沉降 / 聚类分析