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北京地铁浅埋暗挖隧道合理埋置深度的研究
| 论文题名： | 北京地铁浅埋暗挖隧道合理埋置深度的研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;模型试验;浅埋暗挖;埋置深度;沉降控制 |
| 摘要： | 随着经济建设的飞速发展和城市化进程的加快，交通堵塞、行车速度缓慢等城市问题越发严重。城市轨道交通作为解决城市建设问题的有力措施应用而生。众所周知，城市地铁隧道的施工建设不可避免地对地层造成扰动，引起周围地层的应力重分布和地层移动。而城市地铁隧道具有埋深浅、建设环境复杂、地下设施众多等工程特点，地层的变形可能导致临近建(构)筑物的倾斜、开裂、地下管线破坏等不同程度的环境影响。因此，如何合理规划城市地铁的埋深，维持地层围岩稳定性，满足环境控制要求，成为了城市地铁工程建设中亟待解决的一项重要课题。 本论文以北京地铁工程建设为背景，通过现场监测调研、室内模型试验、数值模拟等研究手段，对北京地铁的埋深问题进行了研究，从隧道围岩结构稳定和周边环境控制要求两个角度，给出北京地铁隧道合理埋深的概念与建议值。取得了以下主要研究成果： (1)通过现场监测调研，从概率统计的角度提出沉降控制标准及最大地表沉降的相关规律，在此基础上提出了合理埋深的概念。 (2)通过模型试验，分析了隧道埋深对隧道围岩渐进性破坏的影响，得出围岩渐进破坏的特点和不同埋深情况下不同的破坏形式。 (3)采用数值模拟，根据北京地层条件建立平面模型，基于弹塑性理论，在大量计算分析的基础上，找出地中沉降传播规律、地表沉降特点，以及洞室开挖后应力分布和塑性区分布规律。得出在洞室上方1.2D的位置处才能形成拱结构，在洞室拱顶上方1.6D(D为洞室的等效直径)的位置地层沉降的曲线出现拐点。 (4)结合计算结果，给出压力拱的概念，结合拱结构的形成条件和地表沉降的控制要求，给出北京地铁区间隧道的合理埋深为2.0D～2.5D，地铁车站的合理埋深范围为覆跨比在0.5～0.7之间。 |
| 作者： | 李倩倩 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张顶立 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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