软硬不均地层盾构施工引起的地表沉降变化规律研究
发布时间：2024-01-09 19:23
盾构机在软硬不均复合地层中掘进时,由于地质情况复杂多变、软硬地层厚度起伏不定,故很容易对周围土体造成较大程度的扰动,引发地表大幅度、大面积沉降。为确保盾构施工能够在软硬不均地层中顺利进行,需采取合理的施工方法和施工工艺,以保障地表及周围建筑的安全。依据徐州地铁3号线某区间隧道工程,研究软硬不均地层中盾构施工时,各影响因素作用下引起的地表沉降变形规律,并制定相应的沉降控制措施,主要工作和结论如下:(1)从盾构施工引起的地表沉降的机理角度出发,对盾构穿越软硬不均地层所引起地表沉降的主要影响因素进行了分析。并结合该区间的实际工程地质特点,确定出影响地表沉降的主要影响因素,具体可归纳为开挖断面的软硬岩组合形式、开挖面支护力、同步注浆效果、以及双线隧道轴线的间距。(2)运用有限元数值软件MIDAS GTS NX建立软硬不均地层盾构隧道施工的三维数值模型,通过单因素分析法与正交方案分析法,对影响地表沉降的主要影响因素进行模拟计算研究。研究结果表明:隧道开挖面以及隧道所处地层中软岩占比量越大,引发的地表沉降也就越大;本工程案例中,浆液材料弹性模量与隧道间径比为地表沉降量的主要影响因素,而土仓压力为次...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 盾构施工引起地表沉降变化规律研究现状
1.2.2 盾构法施工地表沉降机理与影响因素研究现状
1.2.3 复合地层盾构施工技术研究现状
1.2.4 现有研究的不足
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 软硬不均地层盾构施工地表沉降的影响研究
2.1 工程背景概况
2.1.1 工程简介及施工工艺
2.1.2 工程地质条件
2.2 盾构穿越软硬不均地层地表沉降影响分析
2.2.1 盾构施工引起的地表沉降机理分析
2.2.2 盾构穿越软硬不均地层地表沉降影响因素分析
2.3 盾构隧道施工对地表建筑物的影响分析
2.3.1 影响机理
2.3.2 影响因素
2.4 软硬不均地层盾构施工工艺及掘进参数分析
2.4.1 软硬不均地层划分
2.4.2 影响因素的确定
2.5 本章小结
3 软硬不均地层地表沉降变化规律数值模拟研究
3.1 MIDAS/GTS NX简介
3.2 盾构隧道施工过程数值模型建立
3.2.1 模型的假定与简化
3.2.2 计算模型与计算参数
3.2.3 计算模拟施工步骤
3.3 不同地层复合比对地表沉降的影响
3.3.1 地层位移云图分析
3.3.2 横向地表沉降分析
3.4 单因素盾构施工地表沉降的影响研究
3.4.1 土仓压力对地表沉降的影响
3.4.2 注浆材料弹性模量对地表沉降的影响
3.4.3 间径比对地表沉降的影响
3.5 本章小结
4 地表沉降影响因素的正交分析研究及监测数据分析
4.1 正交方案的设计
4.1.1 正交方案设计的目的及意义
4.1.2 正交方案表和因素的选定
4.2 不同正交计算方案数值模拟结果分析
4.2.1 计算结果
4.2.2 横向地表变形规律分析
4.2.3 数值模拟计算结果直观分析
4.3 地表沉降监测方案
4.3.1 监测目的和意义
4.3.2 监测点的布置
4.4 地表沉降监测结果分析
4.5 数值模拟结果和监测数据对比分析
4.6 本章小结
5 双线盾构隧道近接建筑物施工地表沉降控制研究
5.1 邻近建筑物的盾构施工沉降控制措施
5.1.1 主动控制措施
5.1.2 被动控制措施
5.2 区间隧道近接建筑物的针对性沉降控制措施
5.2.1 区间工程背景
5.2.2 具体控制措施
5.3 采取控制措施前后的效果对比分析
5.3.1 数值模型方案
5.3.2 控制措施预期效果对比分析
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3877766
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 盾构施工引起地表沉降变化规律研究现状
1.2.2 盾构法施工地表沉降机理与影响因素研究现状
1.2.3 复合地层盾构施工技术研究现状
1.2.4 现有研究的不足
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 软硬不均地层盾构施工地表沉降的影响研究
2.1 工程背景概况
2.1.1 工程简介及施工工艺
2.1.2 工程地质条件
2.2 盾构穿越软硬不均地层地表沉降影响分析
2.2.1 盾构施工引起的地表沉降机理分析
2.2.2 盾构穿越软硬不均地层地表沉降影响因素分析
2.3 盾构隧道施工对地表建筑物的影响分析
2.3.1 影响机理
2.3.2 影响因素
2.4 软硬不均地层盾构施工工艺及掘进参数分析
2.4.1 软硬不均地层划分
2.4.2 影响因素的确定
2.5 本章小结
3 软硬不均地层地表沉降变化规律数值模拟研究
3.1 MIDAS/GTS NX简介
3.2 盾构隧道施工过程数值模型建立
3.2.1 模型的假定与简化
3.2.2 计算模型与计算参数
3.2.3 计算模拟施工步骤
3.3 不同地层复合比对地表沉降的影响
3.3.1 地层位移云图分析
3.3.2 横向地表沉降分析
3.4 单因素盾构施工地表沉降的影响研究
3.4.1 土仓压力对地表沉降的影响
3.4.2 注浆材料弹性模量对地表沉降的影响
3.4.3 间径比对地表沉降的影响
3.5 本章小结
4 地表沉降影响因素的正交分析研究及监测数据分析
4.1 正交方案的设计
4.1.1 正交方案设计的目的及意义
4.1.2 正交方案表和因素的选定
4.2 不同正交计算方案数值模拟结果分析
4.2.1 计算结果
4.2.2 横向地表变形规律分析
4.2.3 数值模拟计算结果直观分析
4.3 地表沉降监测方案
4.3.1 监测目的和意义
4.3.2 监测点的布置
4.4 地表沉降监测结果分析
4.5 数值模拟结果和监测数据对比分析
4.6 本章小结
5 双线盾构隧道近接建筑物施工地表沉降控制研究
5.1 邻近建筑物的盾构施工沉降控制措施
5.1.1 主动控制措施
5.1.2 被动控制措施
5.2 区间隧道近接建筑物的针对性沉降控制措施
5.2.1 区间工程背景
5.2.2 具体控制措施
5.3 采取控制措施前后的效果对比分析
5.3.1 数值模型方案
5.3.2 控制措施预期效果对比分析
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3877766
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