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斜穿地裂缝地铁隧道施工引起的地表及桥桩变形规律研究
| 论文题名： | 斜穿地裂缝地铁隧道施工引起的地表及桥桩变形规律研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;隧道施工;围岩变形;沉降监测 |
| 摘要： | 开展地铁隧道穿越地裂缝段矿山法施工引起的地表及其临近桥桩基础的变形机理研究具有重要意义。本文以西安地铁3号线某区间隧道暗挖穿越f4地裂缝工程为依托进行研究。 本研究主要内容包括：⑴穿越地裂缝地铁隧道施工引起地层变形的根本原因是地裂缝的形成使得体系内部边界条件、地层连续性以及局部强度发生改变进而造成基本力学体系重建；地裂缝处的土体力学性质较差，给隧道暗挖带来较大不稳定因素。理论分析研究表明，掌子面关键体变形大小对上覆地层沉降影响很大，其稳定性同地裂缝距离密切相关。⑵FALC模拟结果表明，地裂缝存在时地层变形与近连续地层具有显著差异，沉降差发展量值和速率直接关系到掌子面稳定性及管线安全；双线异步斜穿地裂缝沉降差发展更为复杂，其主要受左右线隧道间距、穿越角度、顺序以及地裂缝强度参数等多因素影响；桩顶侧移和沉降发展会出现因地裂缝对地层的分割作用所产生的穿越阶段的变形突增效应，桩顶竖向沉降相比侧向位移受地裂缝影响更为显著。⑶结合FLAC模拟结果和已有相关规程，确定了隧道纵向地层上/下盘的设防范围；确定“台阶法（留核心土）+临时仰拱”为隧道开挖方法，采用适当增大注浆量、加设锁脚锚管、增长超前小导管的措施进行地表沉降控制；基于东二环的重要等级及变形风险评价，确定了控制范围，完成了袖阀管注浆的加固方案设计。⑷实测表明：地裂缝处地表差异沉降的发展出现在暗挖近接过程中，并于0D时达到最大，掌子面通过后，随着下盘沉降速率的突增，沉降差进入减小阶段，沉降差的变化集中在-1.5～2D的穿越过程中；地表沉降及桥桩基础变形的FLAC模拟结果同实测基本吻合；东二环桥桩在采取袖阀管注浆加固后，施工引起的变形量满足规范要求，相关结论及加固技术可以为类似工程提供参考。 |
| 作者： | 张杨洋 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 任建喜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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