【摘要】：當(dāng)今城市呈現(xiàn)多元化、立體化、高層化、密集化,地鐵以高速度、承載大、低消耗、高環(huán)保的特點(diǎn)快速融入人們生活,使得在隧道施工中,地表沉降和隧道襯砌變形成為地鐵安全運(yùn)營的關(guān)鍵。本文以西安市地鐵四號線火車站～含元殿盾構(gòu)區(qū)間為研究對象,采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和最小二乘原理分析斷面沉降監(jiān)測數(shù)據(jù),研究隧道沉降形變特征,構(gòu)建適合研究區(qū)間的沉降預(yù)測模型;利用數(shù)值模擬方法,從靜、動力學(xué)的角度分析火車站～含元殿區(qū)間沉降變形規(guī)律和隧道抗震能力。在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)地鐵盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)。本文的主要研究成果如下:(1)收集整理西安地鐵四號線火車站～含元殿區(qū)間資料,結(jié)合工程總體情況,確定了地表沉降監(jiān)測方案并對區(qū)間實(shí)測沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明:火車站～含元殿區(qū)間隧道主要位于土質(zhì)均勻的粉質(zhì)黏土層,盾構(gòu)注漿液填充襯砌縫隙,同步注漿發(fā)揮正常作用,盾構(gòu)掘進(jìn)引起的地面橫向沉降變化近似正態(tài)分布。(2)采用回歸分析法對火車站～含元殿區(qū)間地表實(shí)測沉降數(shù)據(jù)擬合,確定了Peck回歸預(yù)測方法的可行性。通過數(shù)理統(tǒng)計(jì),引入沉降修正因子,獲得沉降修正因子取值范圍,確定修正后的Peck預(yù)測模型地表沉降預(yù)測精度提升。利用西安四號線五路口～火車站區(qū)間資料進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明:沉降預(yù)測相對誤差為8.33%,沉降預(yù)測顯著,修正預(yù)測模型實(shí)用性較強(qiáng)。(3)根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)法,確定了火車站～含元殿區(qū)間影響沉降的關(guān)鍵層參數(shù)敏感性依次為:彈性模量密度粘聚力內(nèi)摩擦角,優(yōu)化模型縱橫斷面地表沉降模擬數(shù)據(jù)與實(shí)測沉降數(shù)據(jù)相對誤差為3.99%,模型精度可靠,優(yōu)化方法可行性顯著。(4)通過FLAC3D有限元靜力學(xué)和動力學(xué)(地震動)分析發(fā)現(xiàn),隨著埋深增大,最大沉降值減小,最大主應(yīng)力增大,沉降槽寬度變大,沉降影響范圍擴(kuò)大,沉降變化受地震動影響減小;隨間距增大,沉降疊加效果減弱,沉降最大值減小,地震動對隧道作用力減小。因此在西安地區(qū)相似地質(zhì)和工法的地鐵隧道設(shè)計(jì)施工時(shí),先、后行隧道間距在17～23m,埋深在18～24m時(shí),地表沉降相對較小,隧道結(jié)構(gòu)整體抗震較強(qiáng),但是最優(yōu)方案的設(shè)計(jì)還需要結(jié)合場地環(huán)境、設(shè)備材料及施工能力等綜合條件。
【圖文】：

筑物發(fā)生近接、交叉等現(xiàn)象。如果在進(jìn)行地下空間建設(shè)不考慮周圍建筑致其控制精度降低，因此如何在確保既有建筑物控制精度的基礎(chǔ)上，進(jìn)要在設(shè)計(jì)施工前進(jìn)行充分的論證[5-6]。盾構(gòu)法對建（構(gòu)）筑物的精度變械掘進(jìn)過程對周圍土體的擾動，從而對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定產(chǎn)生間接變形。道的變形，有助于控制周圍既有建（構(gòu)）筑物的變形精度，以便更好的為城市軌道交通建設(shè)發(fā)揮積極作用。文主要是以西安地鐵四號線火車站~含元殿盾構(gòu)隧道區(qū)間為研究對象，火車站~含元殿區(qū)間施工難點(diǎn)主要是盾構(gòu)機(jī)將下穿西安城墻、大明宮國要建（構(gòu)）筑物，人流量大，社會關(guān)注度高，施工難度大，地層結(jié)構(gòu)復(fù)建（構(gòu)）筑物沉降等，以確保既有建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和人員的安全顯得尤合工程實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)和工程相關(guān)資料，通過分析并對現(xiàn)有方法改進(jìn)，總一般性規(guī)律和適用于地鐵橫向沉降的預(yù)測模型；利用數(shù)值方法模擬先、層變形規(guī)律，并在靜、動力學(xué)作用下分析埋深、凈間距對隧道沉降的影隧道沉降控制提出相關(guān)措施，以此減小盾構(gòu)施工對周圍建筑物的影響，震性能，為地鐵建設(shè)在設(shè)計(jì)、施工階段的變形分析提供支持。

厚度為 0.4m 的管片，并且管片采取六分塊錯(cuò)縫式拼裝方案。圖 2.1 工程施工示意圖2.1.2 工程地質(zhì)概況根據(jù)西安地鐵四號線巖土工程勘察報(bào)告中火~含區(qū)間已有的詳細(xì)勘察資料，分析研
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U231.3;U455.43

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2615113