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原文传递地铁隧道CRD工法施工监测与数值分析

论文题名：	地铁隧道CRD工法施工监测与数值分析
关键词：	浅埋暗挖;CRD法;地表沉降;数值模拟;地铁隧道;施工监测
摘要：	在城市地铁修建中，浅埋暗挖法因造价低、拆迁少、不干扰地面交通等特点被广泛应用。但浅埋暗挖法不可避免的对地层中的原状土产生扰动，在原状土向新的平衡转化过程中，地表产生相应变形，如沉降、塌陷，导致路面产生裂缝，邻近建筑物倾斜、地下通讯线路、供水供电线路、煤气管道等开裂破坏，严重时甚至影响居民的日常生活和生命安全，造成严重经济损失和社会影响。　　结合郑州轨道交通一号线体育中心站站后段隧道暗挖工程实例，监测CRD工法施工过程中地表沉降，分析CRD工法施工过程中地表变形特点和发展规律，发现在CRD四部开挖工法中，隧道上部左右导洞的开挖，对地表沉降影响较大，产生沉降值占开挖完成总沉降75％左右。　　运用有限元软件ABAQUS按照工程实际地质条件、隧道支护结构、施工步序进行CRD工法三维数值模拟，对比软件模拟和实测地表沉降变化过程，验证模型可行性。以通过验证的模型为基础，在软件模拟中变换施工工序、注浆厚度、开挖步距、隧道洞距等参数，研究CRD工法施工参数对岩土环境的影响，得到以下主要结论: 　　 (1)施工工序方面:原施工工序为隧道左上导洞开挖支护、隧道右上导洞开挖支护、隧道左下导洞开挖支护、隧道右上导洞开挖支护;变换为隧道左上导洞开挖支护、隧道左下导洞开挖支护、隧道右上导洞开挖支护、隧道右下导洞开挖支护。比较各步序地表沉降值，发现右上导洞和左下导洞开挖顺序互换会导致最终沉降量差异，原施工工序地表沉降值较大。　　 (2)注浆厚度方面:模拟1m、2m、3m不同注浆厚度情况，对比地表测点在各施工步序下地表沉降变化趋势。2m和3m注浆厚度下地表沉降数值及变化情况比较接近，1m注浆厚度施工时地表沉降值较大，其中隧道下部土体开挖产生沉降值比例变大。　　 (3)开挖步距方面:模拟3m、5m、7m等不同开挖步距情况，对比地表测点在各施工步序下地表沉降变化趋势。在一定步距范围内，开挖步距越小，地表沉降值越小，工程方案提供4-6m开挖步距可行，7m开挖步距对比3m和5m工况可以发现，隧道右上导洞开挖引起地表沉降值相对差异较大，其他部分开挖引起地表沉降值比较接近。　　 (4)隧道洞距方面:模拟11m、12m、13m等不同洞轴中心距情况，对比地表测点在不同洞距情况下的沉降量变化趋势。随着洞距增大地表最大沉降量有所降低，且降低速率变小。其中11m同12m以及13m洞距相比，左上导洞开挖引起相邻隧道地表沉降变化量差异较大，是导致最终沉降量差值的主要原因。　　 (5)隧道埋深方面:模拟9m、10m、11m、12m不同埋深情况，对比地表最大沉降量。随着隧道埋深增大，施工引起地表沉降量有所降低;根据对比结果，建议郑州东部地区隧道埋深取9-11m。
作者：	李兴龙
专业：	岩土工程
导师：	宋建学
授予学位：	硕士
授予学位单位：	郑州大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文