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浅埋暗挖车站不同开挖工法对地表沉降的影响
| 论文题名： | 浅埋暗挖车站不同开挖工法对地表沉降的影响 |
| 关键词： | 地铁车站;浅埋暗挖;开挖工法;地表沉降;现场监测;有限元模拟 |
| 摘要： | 浅埋暗挖法在城市地铁施工过程中具有工法灵活多变、环境污染小和工程造价低等特点越来越得到人们的青睐。地下岩土体开挖不可避免对周边地层产生扰动,引起地应力重分布和地层移动,从而产生地表沉降,当沉降变形过大时就可能导致临近建(构)筑物的倾斜、开裂、地下管线破坏等。对于不同深度条件下不同工法,由于其埋深施工步序支护结构等各不相同,沉降总量和沉降规律也不同。所以十分有必要对暗挖过程中的地表沉降进行深入研究,论述地表沉降发生的变形机理,探求其地表沉降变化的基本特征及变形规律。同时通过数值计算可靠地预计地表沉降并提出合理的应对措施和施工工法,这些对暗挖车站的设计、施工及附近建(构)筑物的安全都具有重要意义。 本文以青岛地铁一期工程(3号线)大跨浅埋暗挖江西路站为背景,在前人的研究成果基础上通过数值计算对不同埋深、不同工法条件下的沉降变形规律进行了研究。研究过程中所做工作及取得的成果主要有以下几个方面: (1)对暗挖施工对地层的沉降机理及变形规律进行了叙述,从力学角度解释了开挖前后围岩的受力状态极其变化趋势,在此基础上结合实际工程施工提出了合理控制地层沉降的对策。 (2)预测车站开挖引起的地表沉降时,合理正确的模拟车站开挖支护过程以及各支护措施的力学效果对预测结果的正确与否非常重要。 (3)结合江西路站工况及现场地表沉降监测数据对其施工过程中引起的地表沉降进行了分析,得出了该地区浅埋暗挖三导洞施工时地表沉降横向变化规律及纵向变化规律,在同一开挖断面上先开挖一侧的沉降值要大于后开挖一侧的沉降值。文章利用有限元计算软件Plaxis3D Tunnel对该工程实际工况进行了计算,并将计算结果与实际开挖所引起的地表沉降的规律进行了对比分析。 (4)结合江西路工程背景,对双侧壁导坑法和CRD工法进行了数值计算分析,得出了在覆跨比小于O.62时CRD工法产生的拱顶沉降及地表沉降量均大于双侧壁导坑法,并指出了施工过程中较危险的施工步骤,给出了相应的对策来提高工程的安全性。 上述研究以理论研究为指导,通过监测数据分析和数值模拟计算相结合,使浅埋暗挖理论方法在“土岩组合”地区的的研究向前迈进了一步,所取得的成果对地质条件类似地区和本地区的其他工程施工具有较大的参考意义和实际应用价值。 |
| 作者： | 王海亮 |
| 专业： | 环境工程 |
| 导师： | 单红仙;刘涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国海洋大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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