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饱和砂土中盾构掘进施工引起的地表变形规律研究
| 论文题名： | 饱和砂土中盾构掘进施工引起的地表变形规律研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;盾构掘进;地表变形;饱和砂土 |
| 摘要： | 随我国城市化进程的飞速发展，道路交通拥堵不堪和交通秩序严重混乱已成为城市发展的极大难题，所以建设合理的城市轨道交通几乎已成为了全部的发达国家以解决城市的交通压力问题的有力手段。土压平衡盾构法施工在缓解城市交通压力中有着非常重要的作用，也是城市地铁建设最常用的施工方法。郑州东区区间隧道盾构穿越的主要地层为砂层，地下水系丰富，富水性好，盾构施工存在喷涌和坑底隆起、地面沉降等风险。本文以郑州地铁1号线二期东段区间盾构工程为背景，对饱和砂土层中地铁盾构掘进引起的地表变形规律进行了研究。主要研究内容如下:一是结合地表沉降实测监测数据，引入修正参数，得出适用于饱和砂土地层地表沉降预测的改进Peck公式。二是考虑盾构推力以及掘进速度，采用ABAQUS有限元软件数值模拟盾构掘进过程，分析区间隧道地表沉隆变形现象，并与地表沉降实测监测数据对比验证。 论文包括以下内容: (1)详细介绍盾构区间隧道工程概况、地质条件、水文地质条件和周边环境，结合现场施工监测方案，并进行地表沉降监测数据分析。 (2)结合地表沉降实测监测数据，引入修正参数，得出适用于饱和砂土地层地表沉降预测的改进Peck公式。得出地表最大沉降修正参数α介于0.65～0.95之间，沉降槽宽度修正参数b介于0.55～0.95之间时，改进Peck公式地表沉降预测曲线更为接近实测地表沉降曲线，并在郑州地铁1号线二期东段区间隧道的地质条件下得到理想验证。 (3)考虑成层地层中地下水渗流，在ABAQUS有限元分析中加入渗流作用，得到渗流作用下成层土中盾构引起饱和砂土失稳沉降机理，并分析了地下水渗流作用对顶层土体沉降变形影响，得出区间隧道掘进推力控制在0.35MPa，盾构推进速度控制在30-50mm/min，可有效减少地表沉降变形的现象。 |
| 作者： | 付振江 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 徐平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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