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石家庄地铁1号线下穿石太铁路引入段土体变形数值模拟
| 论文题名： | 石家庄地铁1号线下穿石太铁路引入段土体变形数值模拟 |
| 关键词： | 地铁隧道;浅埋暗挖;数值模拟;地层变形;地表沉降 |
| 摘要： | 随着经济的不断发展和城市化水平的不断提高，城市道路交通压力日益增大，为缓解地面交通压力，我国在多个城市进行了地铁隧道的修建。其中，浅埋暗挖法作为一种主要的地铁隧道施工方法得到了广泛的应用。根据地层损失理论，浅埋暗挖隧道的施工势必会扰动围岩土体，造成地层中应力的重新分布，引起土层的水平位移和竖向沉降，而地铁隧道多位于城市中心，人口众多、建筑物和管线密集分布，对地层变形有较为严格的要求，因此，研究地铁隧道施工引起的地层变形特点和规律对施工安全和地表环境保护有着重要意义。 石太铁路引入线由南新城站出发，经玉村站分别引入石家庄上行到达场和下行出发场，石家庄地铁1号线在里程RK0+280.000～RKO+371.000范围内下穿该引入线，采用浅埋暗挖法施工。由于铁路线路对地层变形控制有着较高的要求，为保证线路运行的安全，避免造成重大生命财产损失，有必要对隧道施工过程中该区段的地层变形特点进行研究。本文以石家庄地铁1号线下穿石太铁路引入段为例，根据圣维南原理，隧道开挖会引起3～5倍洞径范围内地层应力应变的重分布，故研究范围选取引入段及其前后40m的隧道围岩土体，运用数值模拟和实测数据对比分析的方法，对施工过程中的拱顶沉降、隧道水平收敛和地表沉降进行了研究，主要研究内容和成果如下： （1）运用数值模拟的方法，分析了不同施工工法、不同埋置深度条件下地表沉降、隧道水平收敛和拱顶沉降的变形规律以及施做超前支护对地层变形影响，对平行双线隧道同步开挖和分步开挖进行了模拟，得出了两种工况下地层的变形特点。 （2）通过对比分析的方法，分析了各个施工阶段地层沉降和水平位移的变形量和变形速率，得出了台阶法施工各阶段的地层变形特点。 （3）研究了随着开挖面的向前推进，横向和纵向地表沉降的变形特征，包括开挖面与监测断面的距离与地表沉降的关系、沉降槽曲线的形态和地层变形的影响范围等。 |
| 作者： | 王川 |
| 专业： | 地质资源与地质工程 |
| 导师： | 宋雪琳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北地质大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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