在富水地層中盾構法施工遇到軟弱、松散、自穩(wěn)性差和滲透系數(shù)高的地層時,極易出現(xiàn)管片滲水、掌子面噴涌、地面塌陷等常見的安全風險。前人對于富水地層研究只是針對某單一地層,因此有必要對盾構穿越不同富水地層地面變形規(guī)律及控制技術展開研究,研究成果具有重要理論意義及實際工程價值。本文以青島地鐵一號線某區(qū)間盾構法施工穿越不同富水地層為工程依托,綜合運用現(xiàn)場地面沉降實測、理論分析和數(shù)值模擬等方法展開系統(tǒng)研究,具體研究內(nèi)容和成果如下:（1）將青島地鐵一號線北段盾構隧道劃分成12種組段;以北段某富水盾構區(qū)間為工程實例,綜合考慮該區(qū)間穿越地層和沿線施工環(huán)境風險狀況劃分成5種安全風險組段,是后續(xù)展開研究的基礎;進行富水地層盾構選型,確定選用復合式土壓平衡盾構,得到其在不同富水地層下掘進過程中三種工作模式。（2）通過Peck預測公式對區(qū)間不同組段監(jiān)測斷面實測數(shù)據(jù)進行回歸分析并且擬合得到的曲線與實測數(shù)據(jù)較吻合,說明采用線性回歸方法能較好預測該區(qū)間盾構隧道施工引起的地表沉降規(guī)律;引入富水地層下地表最大沉降修正系數(shù)a、沉降槽寬度修正系數(shù)b對Peck預測公式進行修正,當a在0.4～0.7區(qū)間,b在1.1～1.4區(qū)間時所... 

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
        1.1.1 論文選題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 盾構區(qū)間組段劃分與穿越富水地層下盾構選型研究現(xiàn)狀
        1.2.2 盾構隧道地表沉降預測方法的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 盾構施工中流固耦合作用研究現(xiàn)狀
        1.2.4 富水地層下掘進參數(shù)與地面沉降相關性研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容及方法
    1.4 研究技術路線
    1.5 研究創(chuàng)新點
第2章 區(qū)間組段劃分與富水地層盾構選型
    2.1 組段劃分的意義
    2.2 組段劃分的原則與方法
        2.2.1 盾構隧道穿越地層劃分
        2.2.2 根據(jù)隧道施工環(huán)境的風險等級劃分
        2.2.3 盾構施工區(qū)間隧道組段的綜合劃分
    2.3 工程實例
        2.3.1 區(qū)間工程概況及周邊環(huán)境
        2.3.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
        2.3.3 區(qū)間組段劃分
    2.4 區(qū)間富水地層盾構選型
        2.4.1 選型原則
        2.4.2 盾構選型考慮的因素
        2.4.3 區(qū)間富水地層下盾構選型
        2.4.4 復合式土壓平衡盾構工作原理
    2.5 本章小結
第3章 富水地層地面沉降規(guī)律研究
    3.1 區(qū)間沉降監(jiān)測方案
        3.1.1 區(qū)間監(jiān)測點布置
        3.1.2 周邊環(huán)境變形控制值
    3.2 Peck預測公式分析富水地層橫向地面沉降可行性研究
        3.2.1 Peck預測公式
        3.2.2 地面沉降監(jiān)測結果分析
        3.2.3 富水地層下Peck預測公式預測橫向地面沉降的意義
    3.3 富水地層下Peck預測公式回歸分析
        3.3.1 一元線性回歸分析方法
        3.3.2 區(qū)間不同區(qū)段地面實測數(shù)據(jù)分析
    3.4 富水地層下Peck預測公式修正
        3.4.1 Peck預測公式修正
        3.4.2 基于實測數(shù)據(jù)下的修正系數(shù)統(tǒng)計分析
        3.4.3 修正Peck預測公式驗證
        3.4.4 修正后Peck預測公式對實際工程的驗證
    3.5 富水地層縱向地面沉降規(guī)律研究
        3.5.1 縱向地面變形的發(fā)展階段
        3.5.2 區(qū)間縱向地面變形規(guī)律
    3.6 本章小結
第4章 流固耦合效應下盾構隧道施工數(shù)值模擬分析
    4.1 流固耦合相互作用
        4.1.1 應力場與滲流場的耦合作用
        4.1.2 滲流場基本方程
        4.1.3 區(qū)間圍巖滲透水壓力理論分析
    4.2 FLAC3D5.0中的流固耦合分析特點
    4.3 區(qū)間盾構隧道數(shù)值模型的建立
        4.3.1 建模對象及范圍
        4.3.2 計算參數(shù)及單元材料模擬方法
        4.3.3 邊界條件設定
        4.3.4 盾構掘進過程模擬步驟
    4.4 數(shù)值模擬結果分析
        4.4.1 孔隙水壓力場分析
        4.4.2 應力場分析
        4.4.3 塑性區(qū)發(fā)展分析
        4.4.4 盾構隧道地面位移分析
    4.5 本章小結
第5章 富水地層地面沉降控制關鍵技術研究
    5.1 富水地層地面沉降影響因素
    5.2 富水地層土倉壓力與出土量控制技術
        5.2.1 富水地層土倉壓力的計算方法
        5.2.2 土倉壓力與出土量的控制范圍
    5.3 不同組段主要掘進參數(shù)分析
        5.3.1 區(qū)間掘進參數(shù)選取方法
        5.3.2 各組段掘進參數(shù)統(tǒng)計分析
        5.3.3 富水地層同步注漿控制
    5.4 盾構掘進過程中下穿風險源地面控制技術
        5.4.1 端頭加固控制技術
        5.4.2 重大風險源地面沉降控制措施
    5.5 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間論文發(fā)表及科研情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3722137