本文選題：盾構施工　切入點：Mindlin解　出處：《東北大學》2014年碩士論文

【摘要】：隨著城市規(guī)模的擴大和人口的急劇增多,地下空間被不斷的開發(fā)利用,城市地鐵建設日益增多,地鐵線路的不斷增多也導致了盾構施工不可避免的會穿越復雜的地下結構,對既有的建筑物和基礎產生一定的影響。施工中如何控制地面沉降及其對鄰近建筑物的影響,是亟待解決的工程難題。因此研究地鐵盾構施工影響因素及進行臨近橋樁基穩(wěn)定性研究有非常重要的現實意義。本文以沈陽地鐵延長線穿越于虎鐵路區(qū)間做為工程背景,采用理論計算和數值模擬相結合的方法來進行研究。理論計算中根據Mindlin解,并假設土體損失、正面附加推力和摩擦力產生的地層位移相互獨立,歸納出計算盾構隧道開挖過程中,地表橫向、縱向沉降計算公式。同時根據兩階段分析法以及Winkler地基模型,提出了一種考慮不同土層條件的隧道開挖對鄰近樁基沉降計算方法。此外通過數值模擬對理論計算部分進行驗證和補充,分析了不同埋深、正面支護壓力和摩擦力對地層沉降的影響以及不同樁基條件下隧道開挖對樁基的影響研究,數值模擬的分析結果與理論計算結果趨勢相同。針對沈陽地區(qū)盾構施工對樁基影響進行深入分析,通過各因素量化比選分析得到：對地表沉降影響最大的一項為隧道的埋深,其次是盾構機與土體間的摩擦力,正面附加推力產生的影響最小。當隧道埋深較深,摩擦系數較大時,開挖面前方地表會產生一定的隆起。隧道開挖對鄰近樁基的影響隨著樁基與隧道間的水平距離以及樁長的增加而減小,當樁隧間的距離大于4R時,理論計算和數值模擬計算的樁頂沉降不足3mm,可以不考慮隧道開挖對樁基的影響。本文在綜合上述內容的基礎上,對沈陽地區(qū)的工程實例中雙線隧道進行模擬分析。模擬結果表明先開挖的右線隧道上方地層沉降略大于后開挖的左線隧道,雙線隧道開挖完成后,偏右側(先開挖一側)的樁基樁頂沉降略大于另一側,同一側的樁基樁頂沉降中,中間的樁基沉降最小,靠前的樁基沉降最大,樁基最大沉降為9.8mm,滿足規(guī)范要求。
[Abstract]:With the expansion of the city scale and the rapid increase of population, the underground space is continuously developed and utilized, and the construction of the city subway is increasing day by day. The increasing number of subway lines also leads to the inevitable passage of the shield construction through the complex underground structure. How to control the settlement of the land and its influence on the adjacent buildings during construction, Therefore, it is of great practical significance to study the influencing factors of shield tunneling construction and the stability of pile foundation of adjacent bridges. In this paper, the extension line of Shenyang Metro is used as the engineering background in the section of the Tiger Railway. In the theoretical calculation, according to the Mindlin solution and assuming that the soil loss, the positive additional thrust and the friction force are independent of each other, the method of combining theoretical calculation with numerical simulation is used. The formulas for calculating the transverse and longitudinal settlement of the ground surface during the excavation of shield tunnel are summarized. At the same time, according to the two-stage analysis method and the Winkler foundation model, A method for calculating the settlement of adjacent piles by tunnel excavation considering different soil conditions is proposed. In addition, the theoretical calculation part is verified and supplemented by numerical simulation, and the different buried depths are analyzed. The influence of front support pressure and friction on ground settlement and the influence of tunnel excavation on pile foundation under different pile foundation conditions are studied. The result of numerical simulation is the same as the result of theoretical calculation. In view of the deep analysis of the influence of shield construction on pile foundation in Shenyang area, through the quantitative comparison and analysis of various factors, it is concluded that the most important factor affecting the ground subsidence is the buried depth of the tunnel. The second is the friction between shield machine and soil, and the influence of positive additional thrust is the least. When the tunnel is buried deep and the friction coefficient is large, The influence of tunnel excavation on adjacent pile foundation decreases with the increase of horizontal distance between pile foundation and tunnel and pile length, when the distance between pile and tunnel is greater than 4R, The settlement of pile top calculated by theoretical calculation and numerical simulation is less than 3 mm, so the influence of tunnel excavation on pile foundation can not be considered. The simulation results show that the ground settlement of the first right line tunnel is slightly larger than that of the left line tunnel, and after the double line tunnel excavation is completed, The settlement of the pile top on the right side (one side of the excavation first) is slightly larger than that on the other side. In the same side of the pile foundation, the settlement of the pile foundation in the middle is the smallest, the settlement of the pile foundation in the front is the largest, and the maximum settlement of the pile foundation is 9.8 mm, which meets the requirements of the specification.
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U231.3;U455.43

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