【摘要】：盾構(gòu)施工不可避免會對襯砌周圍土體產(chǎn)生位移變化影響,土體位移會朝著各個方向延伸一定的范圍直至穩(wěn)定,從而對隧道上方地表產(chǎn)生變形,并且當(dāng)盾構(gòu)下穿施工時不僅會引起地表形變還會對既有隧道產(chǎn)生位移影響,位移值過大會造成安全隱患,因此研究盾構(gòu)施工對既有隧道和地表變形影響的規(guī)律顯得尤為重要,為保證既有隧道和周邊環(huán)境安全具有重要的意義。以合肥市軌道交通某交叉段盾構(gòu)施工為研究背景,通過盾構(gòu)模型試驗(yàn)研究了平行隧道在埋深比、凈間距不同時盾構(gòu)施工對地表和既有隧道位移變化影響的規(guī)律,整個試驗(yàn)過程分為開挖和壁后注漿兩個步驟。首先研究了僅平行隧道盾構(gòu)施工對地表變形影響的規(guī)律,研究結(jié)果表明:(1)左線隧道開挖時,左線開挖各階段地表沉降曲線符合Peck提出的正態(tài)分布,地表沉降值隨著土體損失率的增加而變大,各階段地表沉降最大沉降值與土體損失率之間基本上呈線性關(guān)系,埋深比一定時隨著土體損失率的增加沉降槽寬度系數(shù)i略有減小,土體損失率一定時隨著埋深比的增加沉降槽寬度系數(shù)i變大,沉降槽寬度系數(shù)i越大,則橫向地表沉降影響的范圍越大。(2)右線開挖結(jié)束后,平行隧道凈距不變時地表沉降影響范圍隨著埋深的增加而變大,并且隧道埋深的增加地表沉降變小,沉降槽的形狀趨于緩和。(3)隧道壁后注漿時,注漿對地表抬升值隨著注漿率的增加基本上呈線性變化,隨著埋深增加注漿對地表抬升的效果降低。其次,研究了盾構(gòu)下穿施工對既有隧道和上方地表變形的規(guī)律,研究結(jié)果表明:(1)左線隧道開挖后土體損失各個階段地表沉降最大值隨著土體損失率的增加基本上呈線性關(guān)系變化,凈距1D下穿角度為90°時的沉降速率最快并且最終沉降值最大。(2)左線開挖各階段拱頂沉降最大值與土體損失率之間基本上呈線性關(guān)系。盾構(gòu)隧道下穿施工會引起既有隧道在縱向發(fā)生不均勻沉降,新建隧道下穿角度為15°時,上下隧道之間凈間距不同既有隧道拱頂沉降大小近似;下穿角度為90°時既有隧道拱頂沉降值隨著隧道上下凈間距的增加而變大,地表沉降約為拱頂沉降的1.5倍。(3)壁后注漿能夠?qū)Φ乇砗图扔兴淼牢灰谱兓M(jìn)行控制,當(dāng)注漿量適當(dāng)時,地表和既有隧道的位置能夠恢復(fù)到初始狀態(tài),位移抬升值均隨著注漿率的增加而變大。
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U455.43
【圖文】：

士學(xué)位論文 第二章 盾構(gòu)模型設(shè)計(jì)框架為鋼與玻璃材質(zhì)制成的箱體，如圖 2-1 所示。試驗(yàn)箱整體是為了實(shí)驗(yàn)中不會對箱體造成變形影響，尺寸為 1.5m×01.5m×0.8m，厚度為3mm的鋼化玻璃作為前后擋板，在玻記號筆劃線方便觀察砂層埋深以及隧道布置位置，底板為別安裝有滑輪，方便模型箱體移動。

學(xué)位論文 第二章 盾構(gòu)模的變形主要與土體顆粒的黏聚力、內(nèi)摩擦角、重度及及巖土工程學(xué)會的研究結(jié)果，研究表明當(dāng)模型尺寸值75 時，模型土顆粒的變形和顆粒運(yùn)動的集聚效應(yīng)與干砂可以作為模型試驗(yàn)土體材料。料選用干砂，干砂作為模型試驗(yàn)的材料主要有一些型試驗(yàn)土比配置砂能夠節(jié)省大量時間；另一方面，砂開挖完以后所產(chǎn)生的地層損失使得隧道周邊砂層快速，方便數(shù)據(jù)采集，所以試驗(yàn)可以采用干砂作為模型和原型大體上相似，試驗(yàn)材料選用砂土來作為試驗(yàn)準(zhǔn)砂，標(biāo)準(zhǔn)砂通過篩分選擇粒徑符合要求的砂子作通過對干砂進(jìn)行篩分得到粒徑累計(jì)分布曲線，如圖

圖 2-3 落砂高度與干砂密度關(guān)系曲線表 2-3 土體參數(shù)對比表試驗(yàn)重度kg/m3內(nèi)摩擦角(°)泊松比ν彈性模MP型黏土 20.0 16 0.35 14型干砂 16.06 19.3 0.2 10選擇 號線 5 號線施工均采用盾構(gòu)刀口直徑為 6.3m 的盾構(gòu)m、內(nèi)徑 5400mm 的混凝土管片拼裝而成。根據(jù)相似徑 70mm 的有機(jī)玻璃模擬新建隧道和既有隧道，有物材料，透明性好、耐老化、機(jī)械性能良好宜作為試管的密度為 1190kg/m3，彈性模量為 3.1GPa，由于模整才能達(dá)到相似的原理，在此基礎(chǔ)上調(diào)整了模型隧似比 C=60，1 號線既有隧道管片模型寬為 25mm 的

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2793299