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盾构法施工过程中土体变形特性及其数值分析研究
| 论文题名： | 盾构法施工过程中土体变形特性及其数值分析研究 |
| 关键词： | 盾构法隧道;土体变形;联络通道;监测;数值分析 |
| 摘要： | 本文以国家重大工程——南京地铁盾构法隧道为研究背景,以工程实测资料为分析依据,研究了盾构掘进过程中周围土体的变形特性、盾构掘进对地下管线和建筑物的影响规律;并对联络通道冻结法施工中的冻土温度变化规律、地表位移变化规律、隧道衬砌受冻土的影响规律进行了研究,最后对保证联络通道安全施工的保护措施进行了分析.具体研究内容如下:1、盾构推进引起周围土体产生沉降(隆起)变形、纵向侧移和水平位移.地表沉降(隆起)和土层侧移与土层状况、隧道埋深、土仓压力、以及盾构姿态(隧道竖曲线)等因素有关,当隧道埋深相对小,隧道上部分布压缩性较大、较厚土层,且盾构偏上方推进时,地表出现较大的纵向水平位移.相反,当隧道埋深相对较大,隧道上部土层压缩性相对低,且盾构偏下方推进时,地表的纵向位移相对较小.土层横向位移量大小受同步注浆压力、超挖量影响较大.为了防止盾构掘进过程中的粉细砂产生液化,可提高土仓压力,同时应确保同步注浆的浆液注入率和注浆的及时性.监测结果分析表明,沉降槽相对深度和曲线曲率从大到小依次为淤泥质粉质粘土层、可塑性粉质粘土层、粉细砂层、硬塑性粉质粘土层.2、在盾构隧道上部有构筑物的情况下,构筑物的倾斜、沉降与所处地层和处在沉降槽内的位置有关.构筑物因地基的沉降而产生沉降和倾斜,对于基础好、结构整体刚度大的构筑物,其不均匀沉降较小而危害小;对基础较差、整体刚度小的构筑物,易产生裂缝和结构性破坏.在盾构正常掘进地段,地表建筑的沉降规律与地表沉降一致,最大沉降速率发生在盾尾脱出阶段,在主要沉降影响区的房屋(在盾构隧道轴线两侧3m范围)沉降大.3、地下管线与隧道正交的横断面沉降基本呈正态曲线分布,与盾构掘进引起的地表横向沉降槽相适应,在地下管线埋深较浅时,也可以地表沉降来代替地下管线的沉降.4、联络通道冻结法施工加强去回路盐水温度、冻土温度、地表变形、隧道变形等方面的监测,在施工中及时反馈监测信息并对其认真分析,进行指导施工,并在施工过程中采取必有的保护措施,是联络通道冻结安全施工的重要保证.5、三维数值结果与实测结果吻合较好. |
| 作者： | 李大勇 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 张庆贺 |
| 授予学位： | 博士后 |
| 授予学位单位： | 同济大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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