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双线平行隧道盾构施工引起的地表沉降研究
| 论文题名： | 双线平行隧道盾构施工引起的地表沉降研究 |
| 关键词： | 并行隧道;盾构施工;地表沉降;围岩监测 |
| 摘要： | 随着城市的快速发展，土地资源变得越来越珍贵，对地下空间的开发越来越受到人们的重视。在对地下空间的利用中，一种高效的方式就是隧道。在隧道的设计时，经常会采用并行的两孔的布置形式。两孔隧道的施工会产生一定程度的相互影响，这种相互作用不仅影响围岩的应力状态和位移，而且对地表位移及支护荷载产生一定的影响。因此，对并行隧道施工的相互影响进行深入系统地探讨是十分必要的。本文首先回顾了双线平行隧道的研究现状，接下来对大连香工街～沙河口站区间隧道盾构施工方式及沉降测量方法进行了简要介绍。然后对双线隧道盾构施工引起的地表沉降机理进行了研究和分析，最后介绍了数值模拟软件FLAC3D以及盾构掘进的FLAC3D实现。在进行了地质参数敏感性反分析和上软下硬地层地铁盾构施工反分析之后，结合双孔并行隧道施工的实际情况建立一个双孔并行隧道先后开挖的三维计算模型。 本研究主要内容包括：⑴在其他条件不变时，地表横向沉降范围随着上覆土层厚度的变大而变大，而地表的最大沉降量的变化趋势与地表横向沉降范围的变化趋势相反。⑵在其他条件不变时，隧道的间距越大，地表沉降曲线的双峰形态越明显。当间距大于3D时，地表沉降曲线与两条隧道分别施工的叠加曲线几乎相同。⑶盾构隧道穿过的土层的主要成分是粉细砂、粉质粘土。当粉细砂不含水或者含水量很小时，其稳定性非常好。因此，当开挖土体的主要成分是粉细砂时，盾构施工所造成的地表沉降往往很小。相比来说，粉质粘土的稳定性就差得多。粉质粘土条件盾构施工所造成的地表的沉降很大。因此，在对地铁线路进行规划时，应该尽量避开粉质粘土地层。⑷不同的施工方式造成的地表沉降也不同。其中同向同时开挖造成的地表沉降最大，逆向同时开挖造成的沉降比前者小，同向不同时开挖造成的地表沉降最小。在施工条件允许时，应尽量采用同向不同时的开挖方法。⑸在复杂条件下对隧道地质参数敏感性进行反分析，中风化钙质板岩的C1、ψ1对于测点位移的影响是最大的，其他参数对拱顶和拱底的影响都不大。从位移的极差值曲线图分析可以看出，强度参数对位移的影响比刚度参数的要大，主要通过C、ψ值对位移产生影响。将反演参数计算值与已知监测位移值进行对比分析，结果表明实际现场监测值略小于数值计算结果，相对误差最大为9.62％，反演的结果令人满意，证明了反分析参数的可靠性。 |
| 作者： | 法赛 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 姜谙男 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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