【摘要】：雙線隧道施工相互影響,導(dǎo)致的地表沉降不僅關(guān)系著隧道自身的安全與可靠,而且會(huì)對(duì)鄰近地下管線和地表的建構(gòu)筑物產(chǎn)生影響。地表沉降沿橫向演變規(guī)律是隧道施工擾動(dòng)效應(yīng)的重要體現(xiàn),是掌握隧道穩(wěn)定性狀況以及對(duì)周圍影響程度的基礎(chǔ)。論文針對(duì)太原地區(qū)地質(zhì)條件,研究地鐵隧道盾構(gòu)施工引起的地表沉降的橫向變化規(guī)律,探索雙線隧道盾構(gòu)施工過程中地表沉降的預(yù)測(cè)方法,為雙線隧道的空間位置、預(yù)測(cè)方法、穩(wěn)定性控制措施等合理確定提供依據(jù)。本文以二號(hào)線中心西街站—南中環(huán)街站為研究背景,通過明確定義隧道凈埋深與凈間距的區(qū)別,以隧道最外邊緣到地面的最小距離為凈埋深,以雙線隧道外邊緣之間最小距離為凈間距(以隧道中心到地面的最小距離為埋深,以雙線隧道中心之間最小距離為間距),通過現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)研、理論分析、計(jì)算機(jī)模擬、灰色關(guān)聯(lián)分析、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)回歸分析等手段,研究了太原粘質(zhì)粉土及砂土層的雙線盾構(gòu)隧道開挖過程中土層條件、地下水、隧道斷面、凈間距、凈埋深對(duì)地表沉降的變化特征,分析了這些因素與地表沉降間的相關(guān)性,掌握了這些因素的主要和次要關(guān)系,并且通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析,對(duì)研究區(qū)段的Peck法預(yù)測(cè)地表沉降的關(guān)鍵參數(shù)取值進(jìn)行了研究,從設(shè)計(jì)、環(huán)境和施工的角度出發(fā)進(jìn)一步提出了控制雙線隧道施工地表沉降的措施與方法。主要研究內(nèi)容及其結(jié)論如下:(1)對(duì)太原中心西街站—南中環(huán)站區(qū)間粘質(zhì)粉土及砂土層的土體特征進(jìn)行調(diào)研分析,發(fā)現(xiàn)地鐵施工區(qū)段存在粘質(zhì)粉土及砂土層厚度占比不同,地下水位變化幅度較大、滲透性較強(qiáng),液化層以及其他較差的土層條件,容易在施工中引起開挖面失穩(wěn)、地表沉降較大,以及管涌流沙等事故。(2)通過對(duì)中外的已有成果進(jìn)行收集整理,從機(jī)理、過程、變化規(guī)律、影響因素以及預(yù)測(cè)方法等方面對(duì)雙線隧道地表沉降進(jìn)行研究,得到了一些地鐵盾構(gòu)施工地表沉降的規(guī)律。(3)基于太原河漫灘地層粘質(zhì)粉土和砂土互層的工程地質(zhì)條件下,運(yùn)用數(shù)值仿真模擬結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)分析方法對(duì)不同粘質(zhì)粉土與砂土厚度比值、不同地下水位、不同隧道開挖直徑、不同凈埋深和凈間距取值的情況下雙線隧道地表沉降的變化規(guī)律,研究了各因素對(duì)雙線隧道施工地表沉降擾動(dòng)范圍、曲線形狀和沉降最大值的影響。通過灰色關(guān)聯(lián)分析的方法得出了各影響因素與地表沉降間的相關(guān)性,得到一些為類似雙線隧道施工提供參考的地表沉降規(guī)律。(4)通過上文的研究,基于Peck經(jīng)驗(yàn)公式,通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析,得到了太原地區(qū)的Peck經(jīng)驗(yàn)公式中的關(guān)鍵參數(shù)取值,并且得到了雙線隧道不同擾動(dòng)區(qū)間下的地表沉降預(yù)測(cè)公式,以便于快速、便捷的為類似地鐵施工預(yù)測(cè)地表沉降,并從設(shè)計(jì)因素、環(huán)境因素和施工因素的角度出發(fā)提出了控制雙線隧道施工地表沉降的措施與方法。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U456.3;P642.26
【圖文】：

本文的技術(shù)路線圖

不同地區(qū)進(jìn)行地鐵建設(shè)，并且地鐵隧道處于不同的地層中，所遇到的工程盡相同，因此，在地鐵隧道工程的設(shè)計(jì)與施工中，對(duì)地鐵隧道施工的工程地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)而充分的研究十分有必要。因此本章針對(duì)太原地鐵 2 號(hào)及地鐵隧道的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件進(jìn)行了研究分析，為本文后續(xù)基礎(chǔ)。究背景及地形地貌究背景原地鐵第一輪規(guī)劃 1~3 號(hào)線三條線路，如圖 2-1 所示，太原軌道交通 2 號(hào)第一條地鐵，是太原市軌道交通線網(wǎng)的骨干線路，太原城區(qū)在南北方向沿長的形狀，而 2 號(hào)線由南北向穿過了太原市中心城區(qū)，由南向北經(jīng)過小店杏花嶺區(qū)和尖草坪區(qū)四個(gè)行政區(qū)，聯(lián)系了主城組團(tuán)的北部片區(qū)、老城區(qū)、城大街片區(qū)以及新城組團(tuán)的小店南、北兩個(gè)片區(qū)。

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本文編號(hào)：2740385