盾構機在軟硬不均復合地層中掘進時,由于地質(zhì)情況復雜多變、軟硬地層厚度起伏不定,故很容易對周圍土體造成較大程度的擾動,引發(fā)地表大幅度、大面積沉降。為確保盾構施工能夠在軟硬不均地層中順利進行,需采取合理的施工方法和施工工藝,以保障地表及周圍建筑的安全。依據(jù)徐州地鐵3號線某區(qū)間隧道工程,研究軟硬不均地層中盾構施工時,各影響因素作用下引起的地表沉降變形規(guī)律,并制定相應的沉降控制措施,主要工作和結論如下:(1)從盾構施工引起的地表沉降的機理角度出發(fā),對盾構穿越軟硬不均地層所引起地表沉降的主要影響因素進行了分析。并結合該區(qū)間的實際工程地質(zhì)特點,確定出影響地表沉降的主要影響因素,具體可歸納為開挖斷面的軟硬巖組合形式、開挖面支護力、同步注漿效果、以及雙線隧道軸線的間距。(2)運用有限元數(shù)值軟件MIDAS GTS NX建立軟硬不均地層盾構隧道施工的三維數(shù)值模型,通過單因素分析法與正交方案分析法,對影響地表沉降的主要影響因素進行模擬計算研究。研究結果表明:隧道開挖面以及隧道所處地層中軟巖占比量越大,引發(fā)的地表沉降也就越大;本工程案例中,漿液材料彈性模量與隧道間徑比為地表沉降量的主要影響因素,而土倉壓力為次...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
        1.1.1 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 盾構施工引起地表沉降變化規(guī)律研究現(xiàn)狀
        1.2.2 盾構法施工地表沉降機理與影響因素研究現(xiàn)狀
        1.2.3 復合地層盾構施工技術研究現(xiàn)狀
        1.2.4 現(xiàn)有研究的不足
    1.3 研究內(nèi)容及技術路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術路線
2 軟硬不均地層盾構施工地表沉降的影響研究
    2.1 工程背景概況
        2.1.1 工程簡介及施工工藝
        2.1.2 工程地質(zhì)條件
    2.2 盾構穿越軟硬不均地層地表沉降影響分析
        2.2.1 盾構施工引起的地表沉降機理分析
        2.2.2 盾構穿越軟硬不均地層地表沉降影響因素分析
    2.3 盾構隧道施工對地表建筑物的影響分析
        2.3.1 影響機理
        2.3.2 影響因素
    2.4 軟硬不均地層盾構施工工藝及掘進參數(shù)分析
        2.4.1 軟硬不均地層劃分
        2.4.2 影響因素的確定
    2.5 本章小結
3 軟硬不均地層地表沉降變化規(guī)律數(shù)值模擬研究
    3.1 MIDAS/GTS NX簡介
    3.2 盾構隧道施工過程數(shù)值模型建立
        3.2.1 模型的假定與簡化
        3.2.2 計算模型與計算參數(shù)
        3.2.3 計算模擬施工步驟
    3.3 不同地層復合比對地表沉降的影響
        3.3.1 地層位移云圖分析
        3.3.2 橫向地表沉降分析
    3.4 單因素盾構施工地表沉降的影響研究
        3.4.1 土倉壓力對地表沉降的影響
        3.4.2 注漿材料彈性模量對地表沉降的影響
        3.4.3 間徑比對地表沉降的影響
    3.5 本章小結
4 地表沉降影響因素的正交分析研究及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析
    4.1 正交方案的設計
        4.1.1 正交方案設計的目的及意義
        4.1.2 正交方案表和因素的選定
    4.2 不同正交計算方案數(shù)值模擬結果分析
        4.2.1 計算結果
        4.2.2 橫向地表變形規(guī)律分析
        4.2.3 數(shù)值模擬計算結果直觀分析
    4.3 地表沉降監(jiān)測方案
        4.3.1 監(jiān)測目的和意義
        4.3.2 監(jiān)測點的布置
    4.4 地表沉降監(jiān)測結果分析
    4.5 數(shù)值模擬結果和監(jiān)測數(shù)據(jù)對比分析
    4.6 本章小結
5 雙線盾構隧道近接建筑物施工地表沉降控制研究
    5.1 鄰近建筑物的盾構施工沉降控制措施
        5.1.1 主動控制措施
        5.1.2 被動控制措施
    5.2 區(qū)間隧道近接建筑物的針對性沉降控制措施
        5.2.1 區(qū)間工程背景
        5.2.2 具體控制措施
    5.3 采取控制措施前后的效果對比分析
        5.3.1 數(shù)值模型方案
        5.3.2 控制措施預期效果對比分析
    5.4 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3877766