原文传递
大断面城市浅埋隧道地表沉降变化规律及控制技术研究
| 论文题名： | 大断面城市浅埋隧道地表沉降变化规律及控制技术研究 |
| 关键词： | 城市浅埋隧道;开挖工法;地表沉降;变化规律;控制策略 |
| 摘要： | 为缓解城市交通拥挤状况，我国大断面城市隧道的建设逐渐增加，由于城市隧道埋深较浅，设计跨度越来越大，周围建筑物较为密集，隧道施工会引起地表沉降，使道路和周围建筑结构受损，甚至会造成严重的工程事故，导致人员伤亡和经济损失。因此，对大断面城市浅埋隧道开挖引起的地表沉降变化规律及控制措施的研究显得至关重要。本文以万州区北山隧道为工程背景，通过现场监测数据、预测模型和数值模拟的方法，对大断面城市浅埋隧道地表沉降变化规律及控制措施进行研究，主要研究成果如下： （1）通过各监测断面地表沉降监测数据分析表明，隧道地表沉降主要包括微小沉降、沉降迅速增加、沉降缓慢、沉降稳定4个发展阶段，其先行（右）洞各阶段沉降变形占比为4.02%～15.03%、62.79%～70.63%和14.35%～29.51%，后行（左）洞各阶段沉降变形占比为24.90%～40.25%、53.37%～67.31%和1.52%～7.80%，其中沉降迅速增加阶段V部开挖常出现沉降速率突变。 （2）分析隧道掌子面开挖里程及掘进方向各监测断面沉降监测数据，得出掌子面推进对未开挖监测断面纵向影响范围为26～32m，且随隧道埋深和地表填土深度增加影响范围逐渐减小。基于不同断面监测数据对Peck公式进行线性回归拟合分析，确定Peck公式中地表沉降值修正系数?范围为0.2915~1.307，沉降槽宽度修正系数?范围为1.073~0.810，将修正参数上下限带入Peck公式，求解得出地面沉降最大值范围为61.7～276.3mm，隧道开挖横向影响范围为36～40m。 （3）针对沉降迅速增加阶段V部开挖后监测数据，开展灰色GM（1.1）模型和灰色马尔可夫模型适用性分析，结果表明利用马尔可夫模型预测后三期沉降量结果与实际监测较为吻合，为短期预测是否开展沉降应急处置提供参考依据。 （4）采用MIDAS/GTS NX有限元软件，分析隧道开挖进尺、台阶间距和侧壁导坑台阶数对围岩应变、应力及Z方向位移的影响，优化开挖工法提出控制措施。结果表明：开挖进尺和台阶间距减小，侧壁导坑台阶数增加，可以起到减小地表沉降的作用。 |
| 作者： | 俞高龄 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 周廷强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆三峡学院 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
