当前地铁建设在我国发展火热,对于地铁建设来说,盾构法施工相对安全快速经济,已经成为城市隧道等地下工程的主要施工工法。盾构接收是盾构工程中最危险的环节,在该环节中由于盾构的不断掘进,前方土体变为有限土体,不再满足半无限空间状态,导致正常盾构掘进阶段推力不再适用于该阶段,同时这也造成在该阶段盾构掘进对有限土体及接收井围护桩的影响规律尚不清晰。为解决上述问题,本文以北京地铁12号线某盾构接收工程为工程背景,通过数值模拟对比分析在不同盾构掘进参数下有限土体扰动规律及接收井围护桩变形规律,并通过理论推导建立适用于盾构接收的推力模型,得出理想盾构接收掘进参数,最终利用三维地质力学模型试验对其合理性进行验证并进一步对有限土体动态变形规律进行研究。研究取得的具体成果如下:1.盾构接收掘进土体扰动规律和GFRP筋混凝土桩体影响分析以北京12号线某接收工程为背景,分析不同推力和土仓压力等掘进参数对地表变形和GFRP混凝土桩体的影响,发现随盾构推力的增加,地表变形呈线性增加,桩体变形亦增加,而且桩体的变形从盾构距离洞口约2D开始受影响,在盾构距离桩体1D处开始显著影响。但土仓压力的增加,与盾构推力不同,使得地表变形减小,桩体变形略微增长。综合对比分析不同的盾构掘进参数—地表变形—桩体变形三者之间的相互关系,得出埋深约20m,盾构直径为6m的盾构接收过程中土仓压力应选取0.1MPa、盾构推力应小于2000t的盾构掘进参数取值结论。2.有限土体内盾构掘进参数研究利用有限土体的极限平衡法,建立盾构接收阶段盾构土仓压力模型和推力模型。且在土仓压力模型中认为盾构在此阶段向前掘进时会在刀盘前方形成上下两道滑裂破坏面,且当上破坏面开始与基坑围护结构相交时,土体开始变为有限土体状态,盾构也由正常掘进阶段进入有限土体阶段,此时盾构机的直径约等于围护桩受影响的范围;除此之外,盾构推力模型则在考虑盾壳上方的土拱效应的基础上建立。最终利用土仓压力模型和盾构推力模型对该阶段的盾构土仓压力和盾构推力等掘进参数进行求解。3.三维地质力学模型实验在前文第1、2研究成果的基础上依据相似理论进行三维地质力学模型试验,验证了盾构推力与土仓压力取值的可行性。同时进一步得出在有限土体范围内盾构对地表变形和深层土体变形的横向影响范围动态变化规律。