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佛山地铁土压盾构隧道的掘进参数与地表变形规律研究
| 论文题名： | 佛山地铁土压盾构隧道的掘进参数与地表变形规律研究 |
| 关键词： | 盾构隧道;软土地区;地表变形;掘进参数;Mindlin解 |
| 摘要： | 城市地铁的发展离不开盾构法施工，如何降低盾构掘进对地层的扰动是一个首要问题。我国东南沿海软土分布广泛，该类土质具有强度低、含水率较高，渗透性较差，沉降变形大的特点，尤其是常年地下水位较高的地区如何控制好盾构施工效果尤为重要。现有文献研究表明：盾构掘进参数和围岩力学性质与地表变形存在密切联系，盾构施工时掘进参数达到与围岩性质相适应，以达到控制地表沉降，降低对周边环境的影响的问题日益受到技术人员重视。本文以佛山地铁三号线驹荣北路站~东乐路站区间隧道为工程背景，在现场调研和施工监测数据分析的基础上，借助数值模拟和理论分析，重点研究了盾构掘进过程中掘进参数在不同地质条件下的变化规律，以及掘进参数对地表变形的影响。本论文主要工作如下： （1）通过佛山地铁三号线驹荣北路站~东乐路站区间盾构隧道的资料收集与现场监测数据的整理分析，得出了盾构施工时不同地质条件下的地表变形规律，为盾构在软弱土层中掘进时地表变形的控制提供参考依据。 （2）基于盾构隧道施工力学相关理论，对盾构掘进数据在不同地质条件下的变化规律进行了分析。揭示了掘进参数之间，掘进参数与土体性质之间的关联程度，得出了不同土层中掘进参数的控制范围和规律。 （3）借助ABAQUS有限元软件，建立了隧道掘进施工分析模型，开展了不同地质条件下掘进参数的改变对地表变形的影响分析，得出了盾构掘进时参数改变对地表变形的影响规律，并提出了参数的最佳控制范围。 （4）利用弹性Mindlin解，推导了盾构施工过程中掌子面附加应力、盾壳摩擦力和同步注浆压力对地表变形影响的计算式，计算所得结果与现场实测和数值模拟值进行了对比，验证本文推导计算式的合理性，在此基础上，进一步开展了各施工因素对地表变形的影响规律研究，了解各施工因素在不同阶段下的影响程度变化可以为盾构施工提供准确控制。 本文研究得出土压盾构在软土中施工时的地表变形规律、掘进参数的变化规律，提出掘进参数对地表变形影响的理论研究，为同类型工程的施工控制提供指导性建议。 |
| 作者： | 肖涛 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 李又云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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