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下穿既有建筑物暗挖地铁隧道围岩及地表变形规律研究
| 论文题名： | 下穿既有建筑物暗挖地铁隧道围岩及地表变形规律研究 |
| 关键词： | 既有建筑物;地铁隧道;围岩变形;地层加固;CRD工法 |
| 摘要： | 开展黄土地区浅埋暗挖地铁隧道下穿既有建筑物施工诱发的围岩及地表变形规律研究具有重要价值。本文依托西安地铁4号线某浅埋暗挖地铁区间隧道工程，采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的方法进行研究工作，主要结论有： (1)分析黄土地铁隧道下穿既有建筑物矿山法施工的地表及建筑物沉降主要因素包括：工程地质条件、建筑物基础类型、建筑物与隧道洞身的水平距离和竖直距离等。分析黄土地铁隧道围岩变形主要因素包括：隧道所处地层黄土物理力学特性、开挖断面尺寸、隧道埋深、隧道开挖方法、地层损失、施工组织管理。对地层变形机理进行分析。 (2)以西安地铁4号线某暗挖区间隧道为工程依托，采用FLAC3D软件建立下穿既有建筑的黄土地铁隧道三维计算模型，对暗挖区间隧道可行的CD法、CRD法和上下台阶法等三种施工工法诱发的围岩及地表变形规律进行仿真预测。结果表明，CRD工法施工在控制围岩变形、地表及建筑物沉降上，效果最佳，CD工法次之，上下台阶预留核心土法诱发的地表及建筑物沉降最大。提出了下穿既有建筑物暗挖区间隧道矿山法施工采用CRD工法进行施工的建议。 (3)FLAC分析表明，隧道正穿既有建筑物施工对建筑物的竖向沉降影响较大，建筑物的差异沉降较小，旁穿既有建筑物隧道施工后的建筑物的变形较小，但是引起的建筑物差异沉降较大，建筑物易发生不均匀沉降。下穿既有建筑物浅埋地铁隧道暗挖施工引起的围岩变形规律演化过程经历了缓慢增长、急剧变形、基本稳定三个阶段。提出了暗挖地铁隧道地层加固措施并进行了FLAC分析，表明提出的采取加固措施的CRD工法可以保证隧道安全下穿既有建筑物。 (4)制定了隧道矿山法施工降水方案、地表以及建筑物的沉降变形监测方案。实践表明，提出的暗挖隧道采用CRD工法施工后的围岩变形、地表及建筑物沉降均在可控范围内，监测值与FLAC预测值基本吻合。 |
| 作者： | 刘康辉 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 任建喜;刘沛林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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