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卵石地层中地铁隧道盾构施工引起的地表沉降研究
| 论文题名： | 卵石地层中地铁隧道盾构施工引起的地表沉降研究 |
| 关键词： | 卵石地层;地铁隧道;盾构施工;地表沉降 |
| 摘要： | 盾构法是一种重要的隧道施工方法,其施工过程不可避免地会引起地层沉降。当前国内外对软土、复合土及黄土地层中盾构隧道扰动周围地层引起的地层移动和变形规律的研究较为深入,但对砂卵石地层中盾构施工地层变形规律和控制方法却研究较少,由于卵石地层的特殊性及区域性使得目前可供参考的比较成熟的研究成果不多。卵石地层是一种典型的力学不稳定层,其物理特性和力学特性与黄土、软土及复合地层有较大差别,卵石地层中的鹅卵石颗粒在无水状况下点对点传力,受扰动后地层反应灵敏。该地层无胶结、松散、单个石块强度高、自稳能力差、渗透系数大、粘聚力小、颗粒之间空隙大。因此研究卵石地层中盾构施工造成的地表沉降十分必要。 本文首先论述盾构法隧道施工对地层的扰动影响及目前盾构法施工造成地表沉降的研究现状,分析砂卵石地层盾构掘进土体变形的影响因素,进而利用有限元软件迈达斯GTS对隧道开挖进行了数值模拟,对引起地表沉降的各种因素进行比较分析,接下来研究盾构在不同的掘进压力、注浆厚度、隧道覆土厚度、盾构隧道开挖方式等条件下地表沉降规律,分析地表沉降的时间历程及影响范围。还对比了不同地层在相同开挖方式条件下地表沉降异同之处。模拟研究表明:在卵石地层中,在相同开挖条件下,隧道上的覆土厚度越厚,地表沉降量越小;盾构的掘进压力以及推进速度对地表沉降的影响比较大;卵石地层的等效弹性模量和泊松比越大,地表沉降量越小;卵石地层中左右隧道同时同向开挖是较好的开挖方式。不同地层在相同开挖方式的条件下,地表沉降空间和时间效应变化趋势基本一致,但是最大沉降量差异较大,所以在不同地层条件下,盾构施工参数的确定对地表沉降的控制有着明显的不同。 |
| 作者： | 王振峰 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 戴俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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