隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來越快,地鐵的建設(shè)也高速發(fā)展起來,國內(nèi)各大中城市陸續(xù)有地鐵建成。地鐵的建設(shè)必然會(huì)對(duì)大城市密集建筑群產(chǎn)生一定程度的影響,甚至危及建筑物的安全及使用;特別是在交通環(huán)境復(fù)雜、各種高架橋林立的大城市,地鐵穿越既有高架橋的情況屢見不鮮,對(duì)高架橋的正常運(yùn)行造成威脅,隨著地鐵建設(shè)的發(fā)展,會(huì)出現(xiàn)越來越多的地鐵穿越高架橋的情況,因此,研究地鐵隧道掘進(jìn)對(duì)周圍土體的應(yīng)力變形的影響,對(duì)周圍建筑物的影響,以及制定有效的防護(hù)措施,對(duì)地鐵的正常施工和建筑物的安全使用意義重大。本文以武漢地鐵8號(hào)線四標(biāo)二期工程馬湖站-野芷湖站區(qū)間下穿南湖至大花嶺鐵路聯(lián)絡(luò)線高架橋一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)源為工程背景,通過現(xiàn)有的理論進(jìn)行分析,再結(jié)合有限元進(jìn)行數(shù)值模擬,對(duì)地鐵盾構(gòu)隧道穿越既有高架橋的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,并對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)過程中地表的沉降以及高架橋的變形提出了有效的控制措施。本文研究結(jié)果如下:通過現(xiàn)有的理論分析盾構(gòu)掘進(jìn)過程中地層變形的主要原因,即盾構(gòu)面附加推力、盾構(gòu)機(jī)與周圍土體的摩擦力以及土體損失。分別計(jì)算這三個(gè)因素對(duì)土體產(chǎn)生的沉降值,再進(jìn)行疊加。對(duì)具體的水文地質(zhì)條件進(jìn)行介紹,通過Midas GTS有限元進(jìn)行數(shù)值模擬,得出盾構(gòu)掘進(jìn)過程中地層的變形以及高架橋的位移。根據(jù)分析結(jié)果,對(duì)盾構(gòu)施工對(duì)周邊建筑物影響提出防護(hù)措施,對(duì)建筑物以及土體進(jìn)行加固,施工中加強(qiáng)對(duì)地層及建筑物的監(jiān)測(cè)等。
【學(xué)位授予單位】:安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:U455.43;U231.3
文章目錄
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 淺埋暗挖隧道施工地層的變形預(yù)測(cè)研究
1.2.2 靜態(tài)分析法
1.2.3 動(dòng)態(tài)分析法
1.2.4 盾構(gòu)施工對(duì)周邊結(jié)構(gòu)物影響研究現(xiàn)狀
1.3 盾構(gòu)隧道掘進(jìn)對(duì)周圍環(huán)境穩(wěn)定性的影響
1.4 研究內(nèi)容
2 盾構(gòu)施工引起土體變形機(jī)理及影響因素分析
2.1 盾構(gòu)施工技術(shù)
2.2 土體變形影響因素
2.2.1 正面附加推力引起的土體變形計(jì)算
2.2.2 摩擦力引起的土體變形計(jì)算公式
2.2.3 土體損失引起的土體變形計(jì)算方法
2.3 盾構(gòu)施工引起的土體變形計(jì)算公式
3 工程概況
3.1 工程簡介
3.2 地形、地貌
3.3 地層巖性
3.3.1 填土及第四系全新統(tǒng)一般粘性土
3.3.2 第四系上更新統(tǒng)沖、洪積物(Q3al+pl)
3.3.3 第四系殘積物(Q el)
3.3.4 下伏基巖
3.4 地質(zhì)構(gòu)造及地震烈度
3.5 水文地質(zhì)條件
3.5.1 上層滯水
3.5.2 基巖裂隙水
3.5.3 其它類型地下水
3.5.4 地下水水質(zhì)及腐蝕性評(píng)價(jià)
3.6 地層物理力學(xué)參數(shù)
4 區(qū)間隧道施工
4.1 隧道平剖面設(shè)計(jì)
4.2 區(qū)間隧道施工
4.3 與既有建筑的干擾及解決方案
4.4 隧道設(shè)計(jì)
4.4.1 洞門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.4.2 盾構(gòu)工作井
4.5 盾構(gòu)法隧道
4.5.1 管片構(gòu)造形式
4.5.2 襯砌環(huán)形式及拼裝方式
4.5.3 允許誤差
4.5.4 特殊管片設(shè)計(jì)
4.5.5 襯砌背后注漿
4.5.6 工程材料
4.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.6.1 結(jié)構(gòu)尺寸
4.6.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算模型
4.6.3 計(jì)算荷載
4.6.4 內(nèi)力計(jì)算結(jié)果
4.6.5 抗浮計(jì)算
4.7 盾構(gòu)隧道防水及防蝕
4.7.1 防水
4.8 施工組織措施
4.8.1 施工場(chǎng)地
4.8.2 管線保護(hù)
4.8.3 建筑物保護(hù)
4.8.4 地表沉降控制標(biāo)準(zhǔn)及措施
4.8.5 盾構(gòu)施工控制
5 隧道穿越高架橋數(shù)值模擬
5.1 數(shù)值方法
5.1.1 有限元法
5.2 本構(gòu)關(guān)系
5.2.1 彈性本構(gòu)關(guān)系
5.2.2 M-C準(zhǔn)則
5.3 邁達(dá)斯模擬
6 建筑物安全與控制分析
6.1 風(fēng)險(xiǎn)源處理原則
6.2 盾構(gòu)施工地面沉降的控制措施
6.3 施工過程監(jiān)測(cè)
6.4 施工完成建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
7 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
【相似文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):
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