本文選題：砂卵石地層　切入點：盾構(gòu)施工　出處：《沈陽工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：自我國修建第一條地鐵隧道至今的半個世紀(jì)里,我國已有40余個城市已建、正建或籌建地鐵。盾構(gòu)法以效率高、安全性好、適應(yīng)力強等特點廣泛應(yīng)用于地鐵隧道建設(shè)中,但仍會對周圍土體產(chǎn)生擾動影響,并表現(xiàn)為地表沉降或隆起。過大的地表沉降或隆起將嚴(yán)重影響到地鐵隧道盾構(gòu)施工的安全性,以及地鐵穿越路徑上道路、高架橋、住宅等建構(gòu)筑物的正常使用,因而對地鐵隧道盾構(gòu)施工引起地表變形量的預(yù)測是十分必要的。為了更好地預(yù)測地鐵盾構(gòu)機穿越對砂卵石地層的影響,回顧地鐵隧道盾構(gòu)施工引起地表變形量預(yù)測方法,分析、歸納了各類預(yù)測方法的優(yōu)勢與不足;對盾構(gòu)施工中同步注漿階段引起的地層變形進行研究,假定土體不排水,在砂卵石地層中盾構(gòu)隧道同步注漿擴散半徑及壓力分布的研究基礎(chǔ)上,利用Mindlin解推導(dǎo)出地鐵隧道盾構(gòu)過程中同步注漿階段地層三維變形計算公式;在同步注漿引起的地層三維變形計算式的基礎(chǔ)上,同時考慮地層損失與盾殼摩擦力的影響,對Sagaseta法進行修正,得出盾構(gòu)施工引起的砂卵石地層地表變形預(yù)測計算式,即修正Sagaseta法。為了驗證修正Sagaseta法的正確性,以沈陽地鐵某區(qū)間段為例,利用修正Sagaseta法預(yù)測砂卵石地層中盾構(gòu)施工引起的地表縱向與橫向沉降;考慮砂卵石地層中同步注漿壓力分布情況,利用MIDAS/GTS對該區(qū)段盾構(gòu)施工過程進行三維數(shù)值模擬。將縱橫向沉降理論值分別與工程監(jiān)測數(shù)據(jù)、Sagaseta理論值、數(shù)值模擬值比較,結(jié)果表明:理論值與工程監(jiān)測值較為吻合;理論較Sagaseta法更適合于砂卵石地層,較數(shù)值模擬法能更好地反映出地表變形規(guī)律。修正Sagaseta法對砂卵石地層盾構(gòu)施工引起的地表變形預(yù)測有重要的參考意義。
[Abstract]:In the half century since the first subway tunnel was built in our country, more than 40 cities in China have been built, and subway is being or is being built. The shield method is widely used in subway tunnel construction with the characteristics of high efficiency, good safety, strong adaptability and so on. However, it will still affect the surrounding soil mass, and be expressed as surface subsidence or uplift. Excessive surface subsidence or uplift will seriously affect the safety of shield tunneling, and subway crossing roads, viaducts, viaducts, It is necessary to predict the surface deformation caused by shield tunneling of subway tunnel because of the normal use of building structures such as residential buildings, in order to better predict the influence of shield machine crossing on sand and pebble strata. This paper reviews the prediction methods of ground surface deformation caused by shield tunneling in subway tunnel, analyzes the advantages and disadvantages of various forecasting methods, studies the formation deformation caused by synchronous grouting in shield tunneling, and assumes that the soil is undrained. On the basis of the research on the diffusion radius and pressure distribution of synchronous grouting in the shield tunnel in sand pebble formation, the three-dimensional deformation calculation formula of the stratum in the synchronous grouting stage of the subway tunnel is derived by using the Mindlin solution. On the basis of the calculation formula of 3D formation deformation caused by synchronous grouting, and considering the influence of formation loss and shield shell friction, the Sagaseta method is revised, and the prediction formula of sand pebble ground deformation caused by shield construction is obtained. In order to verify the correctness of the modified Sagaseta method, the modified Sagaseta method is used to predict the longitudinal and transverse settlement of the surface caused by shield tunneling in the sand and gravel strata, taking a certain section of Shenyang Metro as an example. Considering the distribution of simultaneous grouting pressure in sand and gravel strata, the 3D numerical simulation of shield tunneling process in this section is carried out by using MIDAS/GTS. The theoretical values of longitudinal and horizontal settlement are compared with the Sagaseta theory and numerical simulation values of engineering monitoring data, respectively. The results show that the theoretical values are in good agreement with the engineering monitoring values, and the theory is more suitable for sand and gravel formations than the Sagaseta method. Compared with the numerical simulation method, the modified Sagaseta method can better reflect the law of surface deformation, and the modified Sagaseta method has important reference significance for prediction of surface deformation caused by shield tunneling in sand and gravel strata.
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U455.43

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本文編號：1678850