發(fā)布時(shí)間：2018-03-24 00:29

  本文選題：盾構(gòu)施工　切入點(diǎn)：Mindlin解　出處：《東北大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和人口的急劇增多,地下空間被不斷的開(kāi)發(fā)利用,城市地鐵建設(shè)日益增多,地鐵線路的不斷增多也導(dǎo)致了盾構(gòu)施工不可避免的會(huì)穿越復(fù)雜的地下結(jié)構(gòu),對(duì)既有的建筑物和基礎(chǔ)產(chǎn)生一定的影響。施工中如何控制地面沉降及其對(duì)鄰近建筑物的影響,是亟待解決的工程難題。因此研究地鐵盾構(gòu)施工影響因素及進(jìn)行臨近橋樁基穩(wěn)定性研究有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以沈陽(yáng)地鐵延長(zhǎng)線穿越于虎鐵路區(qū)間做為工程背景,采用理論計(jì)算和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法來(lái)進(jìn)行研究。理論計(jì)算中根據(jù)Mindlin解,并假設(shè)土體損失、正面附加推力和摩擦力產(chǎn)生的地層位移相互獨(dú)立,歸納出計(jì)算盾構(gòu)隧道開(kāi)挖過(guò)程中,地表橫向、縱向沉降計(jì)算公式。同時(shí)根據(jù)兩階段分析法以及Winkler地基模型,提出了一種考慮不同土層條件的隧道開(kāi)挖對(duì)鄰近樁基沉降計(jì)算方法。此外通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)理論計(jì)算部分進(jìn)行驗(yàn)證和補(bǔ)充,分析了不同埋深、正面支護(hù)壓力和摩擦力對(duì)地層沉降的影響以及不同樁基條件下隧道開(kāi)挖對(duì)樁基的影響研究,數(shù)值模擬的分析結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果趨勢(shì)相同。針對(duì)沈陽(yáng)地區(qū)盾構(gòu)施工對(duì)樁基影響進(jìn)行深入分析,通過(guò)各因素量化比選分析得到：對(duì)地表沉降影響最大的一項(xiàng)為隧道的埋深,其次是盾構(gòu)機(jī)與土體間的摩擦力,正面附加推力產(chǎn)生的影響最小。當(dāng)隧道埋深較深,摩擦系數(shù)較大時(shí),開(kāi)挖面前方地表會(huì)產(chǎn)生一定的隆起。隧道開(kāi)挖對(duì)鄰近樁基的影響隨著樁基與隧道間的水平距離以及樁長(zhǎng)的增加而減小,當(dāng)樁隧間的距離大于4R時(shí),理論計(jì)算和數(shù)值模擬計(jì)算的樁頂沉降不足3mm,可以不考慮隧道開(kāi)挖對(duì)樁基的影響。本文在綜合上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上,對(duì)沈陽(yáng)地區(qū)的工程實(shí)例中雙線隧道進(jìn)行模擬分析。模擬結(jié)果表明先開(kāi)挖的右線隧道上方地層沉降略大于后開(kāi)挖的左線隧道,雙線隧道開(kāi)挖完成后,偏右側(cè)(先開(kāi)挖一側(cè))的樁基樁頂沉降略大于另一側(cè),同一側(cè)的樁基樁頂沉降中,中間的樁基沉降最小,靠前的樁基沉降最大,樁基最大沉降為9.8mm,滿足規(guī)范要求。
[Abstract]:With the expansion of the city scale and the rapid increase of population, the underground space is continuously developed and utilized, and the construction of the city subway is increasing day by day. The increasing number of subway lines also leads to the inevitable passage of the shield construction through the complex underground structure. How to control the settlement of the land and its influence on the adjacent buildings during construction, Therefore, it is of great practical significance to study the influencing factors of shield tunneling construction and the stability of pile foundation of adjacent bridges. In this paper, the extension line of Shenyang Metro is used as the engineering background in the section of the Tiger Railway. In the theoretical calculation, according to the Mindlin solution and assuming that the soil loss, the positive additional thrust and the friction force are independent of each other, the method of combining theoretical calculation with numerical simulation is used. The formulas for calculating the transverse and longitudinal settlement of the ground surface during the excavation of shield tunnel are summarized. At the same time, according to the two-stage analysis method and the Winkler foundation model, A method for calculating the settlement of adjacent piles by tunnel excavation considering different soil conditions is proposed. In addition, the theoretical calculation part is verified and supplemented by numerical simulation, and the different buried depths are analyzed. The influence of front support pressure and friction on ground settlement and the influence of tunnel excavation on pile foundation under different pile foundation conditions are studied. The result of numerical simulation is the same as the result of theoretical calculation. In view of the deep analysis of the influence of shield construction on pile foundation in Shenyang area, through the quantitative comparison and analysis of various factors, it is concluded that the most important factor affecting the ground subsidence is the buried depth of the tunnel. The second is the friction between shield machine and soil, and the influence of positive additional thrust is the least. When the tunnel is buried deep and the friction coefficient is large, The influence of tunnel excavation on adjacent pile foundation decreases with the increase of horizontal distance between pile foundation and tunnel and pile length, when the distance between pile and tunnel is greater than 4R, The settlement of pile top calculated by theoretical calculation and numerical simulation is less than 3 mm, so the influence of tunnel excavation on pile foundation can not be considered. The simulation results show that the ground settlement of the first right line tunnel is slightly larger than that of the left line tunnel, and after the double line tunnel excavation is completed, The settlement of the pile top on the right side (one side of the excavation first) is slightly larger than that on the other side. In the same side of the pile foundation, the settlement of the pile foundation in the middle is the smallest, the settlement of the pile foundation in the front is the largest, and the maximum settlement of the pile foundation is 9.8 mm, which meets the requirements of the specification.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U231.3;U455.43

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本文編號(hào)：1655912