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原文传递盾构隧道对既有矿山法隧道地层沉降影响规律研究

论文题名：	盾构隧道对既有矿山法隧道地层沉降影响规律研究
关键词：	盾构隧道;既有矿山;隧道断面;地层沉降
摘要：	随着青岛地铁建设发展地愈加迅速，在有限地下空间条件下需进一步追求更大的空间利用率，将不可避免地缩小隧道之间的间距，也对地铁施工技术的发展提出了更高的要求，近年来针对小净距隧道方面的讨论与研究也日益增多。本文以青岛地铁6号线海港路站～朝阳山路站盾构区间小净距段工程为依托，结合FLAC3D数值模拟软件，分析了后行盾构隧道在开挖过程中对先行贯通的矿山法段隧道沉降影响规律以及双线隧道地表横向沉降规律，最后基于回归分析法和引入相互扰动系数概念分别建立矿山法段隧道拱顶沉降预测模型和双线隧道地表沉降预测模型。得出如下结论: 　　（1)整理分析施工实测沉降数据可知，当矿山法段隧道断面（洞径）越大且两隧净距越小时，盾构隧道后行开挖对先行贯通的矿山法段隧道拱顶、轴线处地表沉降影响的显著性越高，地表横向沉降差值最大处越靠近矿山法段隧道一侧，地表沉降曲线的“V”型沉降槽越深，并利用FLAC3D软件建立施工实体分析模型进行对比验证。　　（2）建立两隧净距不同的数值模型分析沉降规律，结果表明:两隧净距越小,盾构隧道后行开挖对矿山法段隧道拱顶、轴线处地表沉降影响的显著性越高，地表横向沉降差值最大的位置呈现从盾构隧道一侧往矿山法段隧道一侧移动的趋势，沉降曲线的“V”型沉降槽越深，且当两隧净距足够大时，矿山法段隧道施工引起盾构隧道上方的地表沉降可忽略不计，远小于盾构隧道后行开挖的沉降影响,可预测此时地表横向沉降曲线会呈左深右浅的“W”型，即左线矿山法段隧道沉降槽深于右线盾构隧道沉降槽。　　（3）建立矿山法段隧道断面形式不同的数值模型分析沉降规律，结果表明:矿山法段隧道贯通后的拱顶、轴线处地表沉降同断面（洞径）大小成正比。其次,洞径越大，盾构隧道后行开挖对矿山法段隧道拱顶、轴线处地表沉降影响的显著性越低，地表横向沉降差值最大的位置仍呈现从盾构隧道一侧往矿山法段隧道一侧移动的趋势，沉降曲线的“V”型沉降槽越深，但当洞径持续减小至足够小时，可预测此过程地表横向沉降曲线可能会呈现从左“V”型到左深右浅的“W”型再到左浅右深的“W”型最后甚至变为右“V”型的变化趋势。　　(4)基于回归分析法建立起一种矿山法段隧道拱顶沉降指数函数回归预测模型，根据其拱顶沉降规律分阶段对部分实测数据进行拟合回归分析，结果表明:各阶段回归模型预测值与现场整体实测拱顶沉降值吻合度较高，验证了该模型对矿山法段隧道拱顶沉降的预测效果较好，具有一定的指导意义和可参考性。　　(5)通过引入相互扰动系数μ、η，建立起一种分段函数形式的双线隧道地表沉降修正预测模型，并对实际工况下地表横向沉降进行预测对比，结果表明:此模型对实际工况下的地表横向沉降均有较好的预测效果(误差＜2mm),可为今后类似小净距工程地表沉降预测提供一定的借鉴和参考。
作者：	孙宏图
专业：	土木水利
导师：	王旭春
授予学位：	硕士
授予学位单位：	青岛理工大学
学位年度：	2023