隨著社會的發(fā)展,人們越來越多的開發(fā)地下空間。西安屬于黃土地區(qū),開展西安地區(qū)的地下洞室開挖和地下隧洞建設(shè)對地層和建筑物(構(gòu)筑物)的影響研究,不僅對西安地鐵的建設(shè)具有指導(dǎo)意義,對于西部地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都有重要的研究價值。本文以西安某地鐵隧道施工為例,主要進行了以下工作:(1)從理論出發(fā),分析了淺埋暗挖隧道施工方法、地表變形規(guī)律、地層變形和樁基承載力的影響因素以及地層變形對樁基的影響,找出淺埋暗挖隧道施工對鄰近橋梁樁基的影響規(guī)律,同時探討了控制變形的措施。(2)運用MIDAS/GTS模擬軟件,結(jié)合實際工程模擬分析了西安某地鐵隧道CRD法施工在有無管棚輔助支護作用下對鄰近橋梁樁基的影響,得出了地層和橋梁樁基的變形規(guī)律,通過分析得出無管棚支護條件下不能滿足橋梁的變形要求,必須進行有效的加固。(3)通過現(xiàn)場監(jiān)測資料和模擬對比,驗證了模擬軟件的可靠性,得出施加管棚后地層和橋樁的位移能夠滿足規(guī)范要求,并結(jié)合實際,給出支護方案,最后對施工過程進行風(fēng)險評估和評價。通過本文的論述,可以在以后的工程實踐中運用此方法尋找更多的施工方法和更優(yōu)的支護措施,對以后的工程實踐有重大的實際意義。
【學(xué)位單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U455.4;U445.551
【部分圖文】：

圖 2.1 地表縱向沉降規(guī)律圖（2）變形迅速增大階段(-1D—3D)。掌子面開挖在距離地表監(jiān)測點為后方 1 倍洞至前方 3 倍洞徑的距離時，周圍巖土體受到擾動，開挖導(dǎo)致土體卸荷，隧道施工處的巖應(yīng)力被釋放，進而造成沉降速率和累計沉降量迅速變化，由此造成的沉降量在數(shù)值約占最終沉降量的 65%左右。從圖可以分析得出此階段引起的地層縱向變化量是造成表縱向沉降的主要來源。（3）緩慢變形階段(3D—5D)。掌子面開挖在距離地表監(jiān)測點為前方 3 倍洞徑至前5 倍洞徑的距離時，沉降速率逐漸放緩，但累計沉降值依然增加，增速放慢。此階段降值約為總的累計沉降量值的 15%左右。此階段土體變形的原因主要是由于支護完后，由于前期的擾動，后期土體逐漸壓密產(chǎn)生的變形。（4）變形基本穩(wěn)定階段(5D 以后)。掌子面開挖在距離地表監(jiān)測點大于前方 5 倍洞距離時，沉降速率趨于平緩，巖土體形成新的應(yīng)力平衡，圍巖和支護的變形逐漸趨于定。此階段變形最小，僅為 5%左右。2.3 地層變形及樁基承載力的影響因素

（a）樁土密貼 (b) 樁土部分剝離 (c) 樁土完全剝離圖 2.2 擾動后樁土之間的可能接觸面形式第二種情況為土體與樁身部分剝離，如圖 2.2 (b)，和第一種情況相同，仍然一豎向放置的連續(xù)梁，由于減少了支撐作用，樁身有比較大的剪力和彎距，這力決定了樁基承載力的大小。第三種情況為二者完全脫離狀態(tài)如圖 2.2 (c)，這種情況下可將其看做一壓桿能力完全有樁端阻力承擔(dān)，應(yīng)考慮壓桿失穩(wěn)問題。(2)地下水影響地下水是影響工程安全的重要因素，地下水可以軟化土體，使土體力學(xué)性質(zhì)發(fā)從而造成土體強度降低，導(dǎo)致樁基承載力的不同程度下降。在施工過程中降低地下水位時，水位的變化導(dǎo)致土體孔隙水壓力發(fā)生變化，伴應(yīng)力的變化，土體發(fā)生固結(jié)反應(yīng)，若土體固結(jié)沉降與樁基沉降不同步，就會出降，在樁側(cè)出現(xiàn)負摩阻力，承載能力降低。(3)樁頂荷載影響

地層變形以及既有結(jié)構(gòu)物的變形進行模擬計算，模擬過程包括采用 CRD管棚后地鐵隧道的淺埋暗挖施工的地層和既有結(jié)構(gòu)物的變形，通過模擬結(jié)同工況下計算得到的不同變形數(shù)據(jù)，得出影響規(guī)律。程概況與地質(zhì)條件 工程概況該地鐵隧道位于西安市內(nèi)，沿線建筑林立，管線眾多，其一側(cè)有正在使用地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，施工難度較大。該區(qū)間暗挖隧道地層周邊及地下環(huán)境相對復(fù)雜，其右線隧道開挖邊線距橋m。左線開挖自 ZDK33+343 往東開挖至 ZDK33+475，共計 132m(其中 20進洞段);右線開挖自 YDK33+343 往東開挖至 YDK33+460,共計 117m(其中暗挖進洞段)，通過圖 3.1 可以看出區(qū)間淺埋暗挖隧道與現(xiàn)況既有橋梁樁基

【參考文獻】

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本文編號：2808216