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太原市地铁2号线大南门段盾构法施工对地面及建筑物的影响研究
| 论文题名： | 太原市地铁2号线大南门段盾构法施工对地面及建筑物的影响研究 |
| 关键词： | 盾构法施工;地面变形;流固耦合;地铁隧道;地表建筑物 |
| 摘要： | 随着社会经济的快速发展，太原市首次规划并拟建城市七条地铁线路，且地铁2号线为首条线路。目前，世界很多大中城市都已修建了地铁，其主要的施工方法有明挖法、暗挖法。盾构法作为暗挖法中一种较先进的方法，在很多国内城市得到了研究和应用并逐步走向成熟。在隧道的盾构法施工过程，产生地面沉降的因素主要有地下水位下降和开挖过程中的施工扰动。尽管盾构法隧道施工过程中产生的地面变形在国内有相当多的研究和经验，但太原并未进行过此研究，也缺乏经验参考，所以在太原市的工程地质、水文地质以及地层结构特性的条件下，进行隧道施工过程中引起的地面及建筑物影响研究具有一定的工程使用价值。 本论文选取准备建设的太原市地铁2号线大南门段作为研究对象，通过调查、测绘全面了解太原盆地的工程地质条件和水文地质条件，然后对太原市地铁2＃线进行岩土工程详细勘察，悉获地层结构，并进行了取样、室内试验研究各地层的物理力学性质和渗透性质，建立地层结构的空间模型。根据研究区的工程地质、水文地质条件以及含水层、隔水层的概化和边界条件，建立地质概念模型。同时，进行地下水渗流理论、土体固结及沉降原理和流固耦合机理的理论研究，建立了流固耦合数学模型。利用Fi sh语言编程，通过FLAC3D软件对模型进行求解计算，分为四种不同的工况，模拟结果显示:当隧道直径为6m，埋深是24m，且避开地表建筑物修建时，地面沉降是0.35～20mm;当隧道的直径、埋深均不变，修建在地表建筑物之下时，地面的沉降是0.8～35mm;当隧道的直径为6m，埋深为18m，未下穿地表建筑物时，地表的沉降为0.72～33mm;另外，当隧道的直径是8m，埋深是24m，且未下穿建筑物时，地面的沉降为0.7～31mm。分析模拟结果知:隧道的埋深越小、直径越大，引起的地表沉降越大;隧道下穿地表建筑物时，沉降较大。另外，根据断面沉降曲线知，地表荷载越小，距离隧道越远，沉降越小。 根据国内的工程中给出的地表沉降控制标准是最大沉降量应低于30mm。综上模拟结果，当太原地铁2号线大南门段隧道埋深设为24m、直径设为6m，且未下穿地表建筑物进行修建时，施工引起的地面沉降符合标准。 |
| 作者： | 李春霞 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 赵志怀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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