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膨胀岩土条件下盾构施工沉降研究
| 论文题名： | 膨胀岩土条件下盾构施工沉降研究 |
| 关键词： | 膨胀岩土;盾构施工;地表沉降;数理统计;有限元模拟;沉降控制;地铁施工 |
| 摘要： | 盾构法是城市地铁建设的主流施工方法，其在膨胀性岩土等困难地层中会引起地表沉降或者隆起过大、刀盘易结泥饼等风险。论文以南宁地铁一号线埌百区间膨胀性泥岩地段盾构施工为研究对象，采用数理统计、数值模拟等方法，针对盾构施工引起的地表沉降和管片变形等问题开展相关研究。 论文主要研究工作及结果如下： （1）通过对以往文献资料的整理，梳理出广西地区膨胀岩土的工程特性，及其所受周围环境变化因素的影响规律； （2）通过对膨胀性泥岩地段盾构施工过程中大量的监测数据进行整理总结分析，结果表明南宁膨胀性泥岩地层中盾构施工引起的地表横向沉降近似符合 Peck公式提出的正态分布曲线，但是最大值不是在隧道轴线中心，而是偏离中线1~3m的距离；盾构在掘进过程中测点距离开挖面3D（D=6.3m为隧道开挖直径）范围内时地表开始受到影响，且大部分的地表纵向沉降集中在盾尾通过后的后期沉降阶段；盾构隧道施工引起的管片衬砌变形主要以隆起为主，且隆起值集中在5~8mm之间。 （3）利用高斯峰值函数对膨胀泥岩地段的横向地表沉降监测稳定值进行了曲线拟合，相关系数可达到0.90以上。 （4）采取温度场等效湿度场的分析方法，模拟膨胀性泥岩的吸湿膨胀效应对盾构施工引起的地表沉降和管片变形的影响，并且根据施工现场相应的岩土工程参数，利用有限元分析软件 ABAQUS建立三维动态盾构开挖计算模型，通过将计算结果和实测数据的对比分析表明，计算值和实测值能够很好的吻合，说明了有限元模拟分析方法对膨胀岩土地层中模拟盾构开挖的可行性和适用性。 （5）通过对膨胀泥岩地段的盾构掘进参数进行95％的置信区间统计，得出南宁膨胀泥岩地层盾构掘进参数的取值范围，并且结合参数取值范围，总结出膨胀岩土地段盾构施工沉降控制的有效措施。 |
| 作者： | 徐明辉 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 吴起星 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 暨南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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