隨著我國城市軌道交通的不斷發(fā)展,飽和軟黃土地層地鐵隧道逐漸增多,地鐵隧道礦山法施工引起的地表沉降及其對臨近建筑物的影響問題尤為重要。本文以西安地鐵某號線區(qū)間隧道工程為背景工程,在綜合分析工程地質(zhì)和地層條件基礎(chǔ)上,通過理論分析、現(xiàn)場監(jiān)測和有限元數(shù)值模擬,研究飽和軟黃土地鐵隧道礦山法施工引起的地表沉降及其對周邊建筑物的影響,提出背景工程條件下控制地表沉降的具體措施和礦山法施工的合理工藝。主要結(jié)論如下:(1)對于礦山法施工飽和軟黃土地層地鐵隧道,應首先進行降水處理,飽和軟黃土層經(jīng)降水后地層干燥、狀態(tài)較好,工程性質(zhì)得到改善,利于施工;(2)飽和軟黃土地層降水后會產(chǎn)生較大沉降,沉降的主要影響范圍在降水井周圍20m左右,為減小對周邊建筑物的影響,可采用WSS全斷面注漿施工工藝對其進行止水,改善地層環(huán)境,加固地層;(3)當飽和軟黃土地層較大時,采用WSS全斷面注漿施工工藝,其合理的注漿范圍為隧道開挖輪廓線外2.5～3m(本文背景工程該地層厚度約為8.10～14.60m,實際施工中采用的注漿半徑為3m);(4)為控制隧道施工對臨近建筑物的影響,可采用打設(shè)隔離樁的方式,在相鄰地層產(chǎn)生差異沉降時,隔離樁可... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

西安市城市軌道交通規(guī)劃示意圖

西安科技大學全日制工程碩士學位論文2實固結(jié)并遇水浸濕后，極有可能在周圍水體一定區(qū)域內(nèi)形成較大范圍的飽和軟黃土。飽和軟黃土的工程性質(zhì)較差，非常不利于施工的進行。作為地基土遇水時較為敏感，容易產(chǎn)生沉降，且沉降量顯著。由于該土層這種特殊的工程性質(zhì)，給地鐵的施工帶來了很多困難。當在實際隧道工程施工時遇到飽和軟黃土地層，最首要的處理方法就是對飽和軟黃土所在區(qū)域進行施工降水，往往引起地鐵隧道周圍的巖土層發(fā)生大變形及地表沉陷，造成對臨近建筑物的破壞，如圖1.2所示。圖1.2建筑物裂縫及圍墻開裂1.1.2研究意義本文以西安某穿越飽和軟黃土層區(qū)間隧道為工程背景，對其施工過程中對地下水處理的方法與措施進行了跟蹤分析，通過有限元分析軟件對三種不同的工況下隧道施工進行模擬，并采用解析計算對模擬的結(jié)果進行驗證，從而提出了對飽和軟黃土這種特殊地層的加固處理方法，以及避免隧道周邊建筑物發(fā)生沉降變形的建議措施，對飽和軟黃土特殊地層條件下采用礦山法進行隧道施工具有一定的指導意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1飽和軟黃土工程特性研究飽和軟黃土地層是一種具有特殊物理性質(zhì)的地層，且廣泛分布于西安地區(qū)，它的分布與形成和西安地區(qū)豐富的地下水資源以及較多的湖泊、河流的分布有關(guān)。飽和軟黃土地基類型屬于軟弱地基，其承載力較低，且一般處于地下水以下位置。但通過已有地鐵施工及現(xiàn)場經(jīng)驗可知，在對其進行降水處理后工程性質(zhì)可以得到很大改善，強度也會得到提高，這一點與分布于我國武漢、上海等沿江沿海地區(qū)的軟土特性有所差異。當在飽和軟黃土地層進行隧道施工時，若對該土層處理不當或隧道支護結(jié)構(gòu)不能滿足要求時，就會引發(fā)地面沉降不均勻、建筑物出現(xiàn)裂縫、管線造成破壞等問題。目前，已有多條地鐵線路在

3隧道工程概況及施工工藝分析173隧道工程概況及施工工藝分析3.1工程概況及地質(zhì)條件3.1.1工程概況1.區(qū)間概況本區(qū)間礦山法隧道，起迄里程為左線ZDK37+066.423~ZDK37+262.455，右線YDK37+049.835~YDK37+279.835。該區(qū)間隧道穿越f6地裂縫，且相繼穿過龍槐茶舍、生活垃圾壓縮站、南二環(huán)興慶路立交橋等多個建（構(gòu)）筑物，左、右線隧道設(shè)計長度215.000m（兼長鏈18.968m）、230.000m，隧道拱頂處埋深約為16.8m~20.5m，左右線隧道間距約為15.0m。2.臨近建構(gòu)、筑物情況區(qū)間主要位于友誼東路（雙向六車道）下方，道路交通較為繁忙，隧道兩側(cè)建、構(gòu)筑物較為密集。臨近的主要建筑物為北側(cè)的某校青年教師公寓以及隧道南側(cè)的某校學生公寓。青年教師公寓為7層（局部8層）框架結(jié)構(gòu)，樁筏基礎(chǔ)，樁的長度為22.5m，距離礦山法隧道左線的最小凈距約4.1m。學生公寓為框架結(jié)構(gòu)，3層，條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)深度約為2.0m，地基采用三七灰土換填，距離礦山法隧道右線的最小水平距離約29.1m。隧道北側(cè)教師公寓、南側(cè)學生公寓與本區(qū)段隧道的位置關(guān)系如圖3.1所示。隧道距離其他建筑物較遠，均對地鐵施工無影響，但宜做好相應的監(jiān)控量測工作。圖3.1隧道與臨近建筑位置關(guān)系圖

【參考文獻】：
期刊論文
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[10]全斷面富水砂層盾構(gòu)穿越鐵路施工參數(shù)的設(shè)定[J]. 李家春,陸金龍,徐佩.  市政技術(shù). 2015(06)

博士論文
[1]飽和軟黃土地鐵隧道施工地表沉降特性及其控制技術(shù)[D]. 楊鋒.西安科技大學 2017
[2]大斷面黃土隧道初支作用機理及變形控制技術(shù)研究[D]. 李健.北京交通大學 2012

碩士論文
[1]西安興慶湖周邊飽和軟黃土的工程地質(zhì)特性及穿越方案研究[D]. 何武旗.西安科技大學 2018
[2]深厚飽和軟黃土地層地鐵隧道暗挖安全保障技術(shù)研究[D]. 劉洋.長安大學 2018
[3]飽和軟黃土地鐵隧道盾構(gòu)施工控制技術(shù)[D]. 孟敏強.西安科技大學 2016



本文編號：2947399