【摘要】：為了滿足日益增長的城市人口,城市建設(shè)必然需要得到相應(yīng)的急速發(fā)展才能與之相適應(yīng),這樣導(dǎo)致市區(qū)可以使用的土地面積日益減少,城市面積不斷擴(kuò)大,地面交通越來越不堪重負(fù)從而造成了人們通勤上的困難。盾構(gòu)作為地鐵隧道的首要施工方法之一,具有對土體擾動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn),并在國內(nèi)外地下工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。但是盾構(gòu)施工仍然會(huì)對隧道周圍土體產(chǎn)生一定的擾動(dòng),造成地層位移和地表沉降進(jìn)而影響到周圍環(huán)境,繼而間接影響到隧道周圍的建筑物。就砂粘復(fù)合土層而言,砂礫土具有無膠結(jié)、粘聚力接近零而摩擦角較大的松散結(jié)構(gòu),是一種自穩(wěn)性較差的土體。在砂粘復(fù)合土層中盾構(gòu)施工時(shí),容易出現(xiàn)砂土層的塌陷、盾構(gòu)機(jī)實(shí)際掘進(jìn)路線與規(guī)劃路線偏移等問題,甚至?xí)䦟?dǎo)致大幅度地表沉降,為盾構(gòu)施工與施工場地周邊建筑帶來極大的安全隱患。本文依托廣州地鐵某區(qū)間隧道盾構(gòu)施工工程,對處于砂粘復(fù)合地層的六個(gè)監(jiān)測斷面橫向沉降變形進(jìn)行研究,同時(shí)使用有限元軟件,對四種不同地層條件下盾構(gòu)施工階段進(jìn)行模擬,主要工作與結(jié)論如下:(1)使用三種經(jīng)典的地表沉降預(yù)測公式對砂粘復(fù)合地層地表沉降進(jìn)行預(yù)測并比較,結(jié)果表明Peck計(jì)算公式與Attewell計(jì)算公式適合在砂粘復(fù)合地層使用,而Sagaseta計(jì)算公式不適合在砂粘復(fù)合地層使用。使用高斯峰值函數(shù)監(jiān)測斷面的地表橫向沉降變形進(jìn)行擬合,得出沉降槽寬度系數(shù)i的擬合值;通過高斯峰值函數(shù)擬合曲線對沉降槽的偏移進(jìn)行分析,結(jié)果表明砂粘復(fù)合地層沉降槽偏移無明顯規(guī)律;提出復(fù)合地層沉降槽寬度系數(shù)加權(quán)修正公式并將修正結(jié)果與擬合結(jié)果對比,說明了修正公式的可靠性。(2)使用MIDAS GTS NX有限元軟件模擬四種不同地層條件下盾構(gòu)施工過程,總結(jié)了砂粘復(fù)合地層條件下沉降槽形成的關(guān)鍵階段以及各個(gè)階段產(chǎn)生的沉降占比;對模型中土體分層沉降分析,給出沉降槽寬度與軸線處沉降隨土體深度變化的規(guī)律;對地表沉降時(shí)程曲線進(jìn)行分析,給出砂粘復(fù)合地層地表沉降時(shí)程曲線發(fā)生顯著變化的位置和具體變化規(guī)律。(3)將監(jiān)測數(shù)據(jù)擬合值、數(shù)值模擬值與實(shí)測地表橫向沉降值進(jìn)行對比,同時(shí)對照地表沉降時(shí)程曲線模擬值與實(shí)測值,說明本文采用的擬合函數(shù)和數(shù)值分析方法是可行的。
【圖文】：

盾殼盾殼管片安裝圖 1.1 敞開式盾構(gòu)與封閉式盾構(gòu)開式盾構(gòu)式盾構(gòu)隧道的主要特征是它為挖掘的洞身提供支撐的同時(shí)保持開挖面.1a 和圖 1.2）。通過這種方式，操作員可以直接觀察隧道前方的土壤地層需要時(shí)快速調(diào)整挖掘方式。敞開式盾構(gòu)機(jī)可以靈活地通過頻繁變化的地進(jìn)，這對于封閉式盾構(gòu)機(jī)來說幾乎是不可能的。然而，在軟土地層或低下敞開式盾構(gòu)需要采取額外措施，以防止過度變形和地下水流入，這顯法的成本和復(fù)雜性，抵消了其優(yōu)勢。

圖 1.3 土壓平衡盾構(gòu)壓盾構(gòu)能夠在淤泥和砂土中建造隧道。泥水加壓盾構(gòu)運(yùn)作方式如圖外部輸入的加壓膨潤土漿料填充密封泥水倉來控制面部壓力。將削攪拌機(jī)混合到到泥水中，接下來通過排泥管將高濃度泥水運(yùn)送到地運(yùn)送回泥水艙，這樣便可以重復(fù)使用泥漿。的滲透性與泥漿的稠度，，有兩種模型可以描述刀頭工作面泥漿的工用于低滲透土和膨潤土含量高的泥漿。懸浮液滲入土壤，形成一，懸浮液保證了工作面穩(wěn)定，即使泥漿不再滲入土壤，工作面壓力表土壤不會(huì)再有水流入。這種不透水的泥漿膜形成速度很快，在幾作面的穩(wěn)定性。2.滲透模型，適用于高滲透粗粒土中。在高滲透粗粒的含量較高，也不會(huì)形成膜模型中不透水的泥漿層，漿料在土骨架致施加的面壓力降低。這種現(xiàn)象可以通過適當(dāng)增加外加壓力來補(bǔ)償提高推進(jìn)速率降低土骨架滲透率來彌補(bǔ)。氣室施加控制壓力保持在面部形成不透水的泥漿層對于成功應(yīng)用泥
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U455.43;P642.26

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9 商嘯e

本文編號：2595689