【摘要】：伴隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,地下空間的開發(fā)和利用越來越受到建設(shè)者的青睞,作為非開挖施工技術(shù)的一種,頂管法在地下工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。為了提高地下空間開發(fā)的利用率,隧道斷面多設(shè)計成矩形。矩形頂管隧道施工不可避免的擾動周圍地層,引起地表產(chǎn)生沉降或隆起,對于超大斷面矩形頂管隧道的開挖,施工的擾動程度更大,周圍建筑物的正常使用受到危害。因此,研究超大斷面矩形頂管隧道施工引起的地表沉降問題具有非常重要的意義。本文依托鄭州市沈莊北路-商鼎路下穿中州大道隧道工程。通過理論分析、實測數(shù)據(jù)整理歸納和三維有限元數(shù)值模擬方法對頂管施工引起的地表沉降問題進(jìn)行了研究。在此研究的基礎(chǔ)上提出有效的控制措施,為鄭州地區(qū)相同或者類似工程的設(shè)計與施工提供借鑒。主要研究內(nèi)容如下:(1)簡要分析和探討了矩形頂管施工工藝的原理和過程。著重分析了地表變形原因、地層變形特征規(guī)律、土體擾動機(jī)理以及地表沉降影響因素。(2)研究了頂管施工的監(jiān)測方案,對實測數(shù)據(jù)做了深入的分析,歸納地表沉降的一般規(guī)律。(3)通過MIDAS-GTS NX有限元軟件建立分析模型,研究分析土倉壓力、彈性模量、內(nèi)摩擦角、頂管埋深和注漿對地表沉降的影響。(4)探討頂管施工引起地面變形的破壞形式;提出有效的施工措施將地表沉降控制在合理的范圍內(nèi),保證頂管工程順利、安全的推進(jìn)。
【圖文】：

地表發(fā)生沉降。頂管頂進(jìn)的施工過程對土層的擾動是及其復(fù)雜的力學(xué)行為作用，而且影響因素眾多且相互之間的耦合關(guān)系復(fù)雜�，F(xiàn)場實測數(shù)據(jù)和理論分析結(jié)果表明，頂管施工引起的土體位移對場地周邊臨近建構(gòu)筑物有破壞作用，當(dāng)位移量超過最大警戒值，將對周圍環(huán)境產(chǎn)生危害。因此加強頂管法施工引起地層變形的理論研究具有十分重要的價值。2.1 頂管法施工技術(shù)2.1.1 頂管法施工基本原理頂管法施工是繼盾構(gòu)法施工之后發(fā)展起來的一種非開挖施工工藝。近年來，越來越多的頂管機(jī)在地下空間開發(fā)中被廣泛運用，頂管機(jī)主要包括土壓平衡式、泥水平衡式、氣壓平衡式頂管機(jī)，不同頂管機(jī)適合的地層不同，其在施工參數(shù)的控制精細(xì)度上也存在差異，應(yīng)根據(jù)不同工程地質(zhì)條件選擇適合的頂管掘進(jìn)機(jī)。土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)施工先由始發(fā)井中的頂進(jìn)設(shè)備推動工具管前進(jìn)，利用刀盤切削掌子面的土體，切削后的松散土體落入土艙內(nèi)，利用攪拌棒的轉(zhuǎn)動將其攪拌成具有一定可流動性的半固體狀態(tài)，形成一定的土壓力；再通過螺旋運輸機(jī)輸出土體。

3 矩形頂管工程現(xiàn)場監(jiān)測與分析隨著城市的迅猛發(fā)展，施工引起的地面變形成為設(shè)計和施工的重要問題之一[59]。本章依托鄭州市沈莊北路-商鼎路下穿中州大道隧道工程，，制定了頂管法施工穿越城市主干道的實測方案，對矩形頂管施工引起的地表沉降進(jìn)行實測研究，總結(jié)地表沉降規(guī)律，為鄭州地區(qū)相關(guān)矩形頂管隧道工程的建設(shè)提供參考。3.1 工程概況鄭州市下穿中州大道工程，工程起點為沈莊北路熊兒河橋東側(cè)，沿沈莊北路向東至中州大道西側(cè)，東南向下穿中州大道至商鼎路口，向東至商鼎路通泰路口，全長1043.86m。機(jī)動車道隧道全長 905m，其頂管段長度為 212m，暗埋段長度為 378m，敞口段長度為 315m。非機(jī)動車道隧道全長 955m，其頂管段長度為 212m，暗埋段長度為 388m，敞口段長度為 355m。見圖 3-1 工程平面圖。
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U456.3;P642.26

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳晨;劉飛;魏暢毅;;頂管施工對地鐵軌道變形影響的數(shù)值分析[J];北京建筑大學(xué)學(xué)報;2015年04期

2 王萌萌;姚守勤;;非開挖頂管技術(shù)在市政排水管道施工中的應(yīng)用[J];技術(shù)與市場;2015年01期

3 王日東;;矩形頂管施工引起的土體變形計算方法研究[J];佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年05期

4 黃志全;李宣;王安明;趙東寧;;鄭州市某建筑深基坑監(jiān)測[J];華北水利水電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年01期

5 景路;袁聚云;袁勇;;頂管工程中的地層損失參數(shù)和土體變形計算[J];巖土力學(xué);2013年S1期

6 武志國;;機(jī)械頂管糾偏方法的探索[J];市政技術(shù);2013年03期

7 李方楠;沈水龍;羅春泳;;考慮注漿壓力的頂管施工引起土體變形計算方法[J];巖土力學(xué);2012年01期

8 劉小利;焦如義;李森;田艷玲;張曉東;鄧震;;鋼質(zhì)管道非開挖頂管技術(shù)與裝備[J];油氣儲運;2010年07期

9 何大鵬;陳磊;;頂管施工工藝及質(zhì)量控制[J];山西建筑;2010年09期

10 任鳳鳴;袁兵;;頂管技術(shù)在城市環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J];湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報;2007年01期

本文編號：2669493