【摘要】：盾構(gòu)法作為一種重要的施工方法在地鐵建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用,但在施工過程中不可避免的會(huì)引起地表沉降,過大的地表沉降將會(huì)影響盾構(gòu)施工和周圍建筑物、管線的安全,因此對盾構(gòu)施工引起的地表沉降的研究十分重要。本文介紹了國內(nèi)外學(xué)者對盾構(gòu)施工引起地表沉降的研究現(xiàn)狀以及盾構(gòu)施工引起土體擾動(dòng)和地表沉降的原理,再以合肥地鐵2號(hào)線東一環(huán)站至銅陵路站盾構(gòu)區(qū)間為背景,通過分析施工現(xiàn)場的監(jiān)測數(shù)據(jù)和使用MIDAS/GTS軟件進(jìn)行數(shù)值模擬等手段對土壓平衡盾構(gòu)施工引起的地表沉降進(jìn)行了研究。首先對現(xiàn)場的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納,再運(yùn)用有限元軟件MIDAS/GTS以實(shí)際工程為背景建立三維模型,在三維模型中將一些與施工緊密關(guān)聯(lián)但又不易量化的變量如盾尾空隙的大小、注漿充填程度、隧道壁面土體受擾動(dòng)的程度和范圍等概括為均質(zhì)、等厚的等代層。既能較真實(shí)地反映這些不易量化因素對地表位移的綜合影響,又能反映真實(shí)的開挖情況同時(shí)達(dá)到簡化計(jì)算模型的目的。在數(shù)值模擬過程中不斷改變單元材料屬性的功能及應(yīng)力釋放的方式實(shí)現(xiàn)模擬盾構(gòu)開挖、盾尾注漿、襯砌管片支護(hù)過程。再嚴(yán)格按照施工階段順序展開計(jì)算得到盾構(gòu)施工引起的地表沉降曲線,結(jié)合工程的水文地質(zhì)條件分析了東一環(huán)站至銅陵路站盾構(gòu)區(qū)間地表沉降的一般規(guī)律。通過改變?nèi)S模型的參數(shù)分別模擬不同隧道埋深、不同注漿強(qiáng)度、不同掘進(jìn)力的盾構(gòu)施工過程,得到不同開挖方案的地表沉降曲線,通過對比同組沉降曲線的變化特征進(jìn)而得到隧道埋深、注漿強(qiáng)度、掘進(jìn)力對地表沉降的影響規(guī)律。最后利用盾構(gòu)施工引起地表沉降的規(guī)律對地鐵建設(shè)工程提出控制地表沉降的有效措施。
【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】：2016
【分類號(hào)】：U455.43;P642.26
【圖文】：

筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 緒論降量進(jìn)行判斷[8]。Martos(1958)[9]通過分析巷道開挖的大量監(jiān)測數(shù)據(jù)，提出了地表沉降槽這一969 年 R.B.Peck[10]在假定盾構(gòu)施工過程中不排水，土層損失是由土體移動(dòng)產(chǎn)生上方的地層損失均勻分布且地層損失量等于沉降槽的體積的基礎(chǔ)上提出地表沉降槽曲線符合正態(tài)分布曲線，如圖 1-1 所示。

總結(jié)出地層移動(dòng)的基本變形規(guī)律如圖2-1 所示。隧道縱向地層的移動(dòng)大致可分為 3 個(gè)階段[38]：盾構(gòu)前部變形階段、盾構(gòu)施工沉降階段、土體固結(jié)沉降階段。盾構(gòu)施工在不同階段表現(xiàn)出不同的變形特征。圖 2-1 盾構(gòu)施工地表沉降的一般規(guī)律示意圖在盾構(gòu)機(jī)向前掘進(jìn)時(shí)刀盤前方的土體會(huì)受到土艙壓力的作用，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)提供的支護(hù)力大于土體釋放應(yīng)力時(shí)會(huì)產(chǎn)生沿盾構(gòu)前進(jìn)方向移動(dòng)的趨勢，造成開挖面前方地表微微隆起。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)提供的支護(hù)力小于土體釋放應(yīng)力時(shí)會(huì)產(chǎn)生沿盾構(gòu)前進(jìn)方向相反的趨勢，造成開挖面前方地表沉降。隨著開挖面的推進(jìn)在盾構(gòu)機(jī)到達(dá)時(shí)周圍土體會(huì)因?yàn)槎軜?gòu)機(jī)

安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 盾構(gòu)施工引起的土體擾動(dòng)及地表沉降理論分外殼的擠壓向外側(cè)移動(dòng)，在盾構(gòu)機(jī)通過后會(huì)產(chǎn)生建筑空隙，隧道周圍土體會(huì)向徑向側(cè)移動(dòng)引起周圍地表的沉降。在盾構(gòu)機(jī)通過后土體會(huì)繼續(xù)沉降，此階段產(chǎn)生的沉降要是固結(jié)沉降。固結(jié)沉降可以分為主固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降。主固結(jié)沉降主要是施對土體的擾動(dòng)導(dǎo)致土顆粒間的空隙水壓的消散而引起的沉降，次固結(jié)主要是土體蠕引起的。在分析地表沉降時(shí)，通常會(huì)以最大沉降量、沉降范圍、沉降速率、沉降持的時(shí)間作為重點(diǎn)。2.1.2 地層移動(dòng)的空間效應(yīng)在盾構(gòu)施工中，隨著開挖面的向前推進(jìn)地層移動(dòng)的范圍在空間上也隨之變化時(shí)地表沉降槽的影響范圍也隨之增大，表現(xiàn)出明顯的空間效應(yīng)。地層的空間移動(dòng)狀如圖 2-2 所示，具有下列空間特性：

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本文編號(hào)：2780658