【摘要】：盾構(gòu)法施工法被廣泛的應(yīng)用在城市地鐵隧道開挖施工中,但是由于開挖過程中難免會造成地層損失,引起臨近結(jié)構(gòu)及周邊地層的變形,嚴(yán)重時會造成地表塌陷、管線破裂、墻體裂縫等不良現(xiàn)象,因此對盾構(gòu)開挖引起的城市地表變形的規(guī)律的研究具有重大及深遠(yuǎn)的意義。本文通過以西安城市地鐵4號線尚新路站~北客站站區(qū)間隧道盾構(gòu)施工作為研究的工程背景,采取各種研究方法相結(jié)合的手段,通過理論分析沉降的規(guī)律,現(xiàn)場監(jiān)測變形規(guī)律以及結(jié)合使用有限差分軟件FLAC3D進行數(shù)值仿真模型模擬的手段展開研究,最后得出本文的研究結(jié)果及結(jié)論如下:城市地鐵隧道在開挖的過程中,隧道正上方鐵路箱涵沉降槽的中部沉降值最大,遠(yuǎn)離隧道的箱體沉降值則逐漸減少,軌道沉降最大值約為4.54mm,接近實測值,按已確定的控制標(biāo)準(zhǔn)可滿足客專結(jié)構(gòu)和運營安全。通過3D模型數(shù)值仿真計算結(jié)果得出:隧道在先開挖左線單側(cè)時,地表橫斷面的沉降會出現(xiàn)凹槽形狀的沉降變形,而當(dāng)進行左右雙線隧道的開挖時其影響范圍和沉降量則會有明顯相互疊加效應(yīng),且地表沉降最終沉降值控制在6mm以內(nèi)。根據(jù)該區(qū)間段內(nèi)的實際工程水文地質(zhì)條件及盾構(gòu)法施工的各類相關(guān)的參數(shù),建立了相對完善的數(shù)值仿真模型。通過對模擬結(jié)果的分析表明:施工參數(shù)對地面及箱涵沉降具有顯著影響,由簡單反分析可知,本次施工地層應(yīng)力釋放系數(shù)處于0.1~0.2之間,為后續(xù)工程提供施工模擬經(jīng)驗。在采取綜合控制措施的情況下,盾構(gòu)機掘進客專涵洞的影響較小,盾構(gòu)施工能夠保證鐵路的運行安全。
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U455.43;U231.3
【圖文】：

而根據(jù)地層損失的概念得出隧道開挖過程中地表橫斷面產(chǎn)生的沉降變形形狀與正態(tài)分布曲線相似[15]，如圖1.1 所示。圖 1.1 地表沉降橫向分布曲線Fig. 1.1 Lateral surface settlement curve最后，Peck 推算出盾構(gòu)施工在掘進方向任意橫斷面處的地層沉降變形值的公式。見式（1.1）、式（1.2）、式（1.3）所示。

1 工程簡介西安市地鐵 4 號線，作為西安市的城市軌道交通規(guī)劃的第四條地鐵線路，它是近期規(guī)劃的三大輔助線路中的一條，方向為沿著南北方向，其線路從南到北按次穿越曲江新區(qū)、雁塔區(qū)、碑林區(qū)、未央?yún)^(qū)、經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)。設(shè)車站 29 座家發(fā)改委近年批復(fù)的包含在《西安市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃（2012～2018 年條重要的骨干線路。西安地鐵四號線 TJSG-17 標(biāo)段工程包括 3 個區(qū)間，分別為鳳城九路站～鳳城十間（簡稱鳳鳳區(qū)間）、鳳城十二路站～尚新路站區(qū)間（簡稱鳳尚區(qū)間）、尚新路站站盾構(gòu)區(qū)間（簡稱尚北區(qū)間）。本標(biāo)段采用 2 臺盾構(gòu)機在鳳城九路站分左、始發(fā)，在鳳城十二路站及尚新路站空推過站，尚北區(qū)間在尚新路站二次始發(fā)，轉(zhuǎn)場，3 個區(qū)間均在鳳城九路站下料、出土。尚北區(qū)間的盾構(gòu)隧道開挖，隧道有的西寶客專以及擬開通的西成客專涵洞，這也是該施工過程中的最大風(fēng)險源洞歸屬于西安北站站內(nèi)線。西寶客專涵洞上有六股有砟軌道，均是混凝土枕、60、18 號單開道岔。尚北區(qū)間地理位置示意圖見圖 3.1。

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本文編號：2723979