近年來,隨著地下空間的不斷開發(fā)與利用,地鐵隧道、車站以及各種市政隧道越來越普遍。而城市地下分布著大量的地下管線,例如電力溝、上水管、燃?xì)夤艿?新建的隧道或車站不可避免的會(huì)下穿這些管線,而在施工過程中勢(shì)必會(huì)對(duì)這些既有管線產(chǎn)生擾動(dòng),造成管線和地層產(chǎn)生變形。隨著地鐵隧道和各類型的市政隧洞的大力建設(shè),PBA工法施工的車站越來越多。在PBA工法工程中,新建車站下穿或者側(cè)穿既有管線對(duì)其沉降、位移的影響非常大,因此,研究PBA車站下穿施工對(duì)既有管線的影響具有重要工程意義。本文主要研究工作與成果如下:(1)通過搜集案例,總結(jié)當(dāng)前國(guó)內(nèi)PBA工法施做的車站對(duì)既有管線以及土體表層沉降變形規(guī)律。采用數(shù)值模擬的方法對(duì)已建黃莊,站進(jìn)行分析,觀察地表和管線的沉降值,并與海淀黃莊站上方地表和管線沉降實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證模型建立和參數(shù)選取的可靠性。(2)新建北太平莊站同黃莊站工況類似,也是采用PBA工法進(jìn)行車站施工,車站上方存在多條管線,參照黃莊站的建模方法、基本假定和參數(shù)選擇等建立北太平莊站的數(shù)值模型,模擬車站開挖對(duì)既有管線的影響,通過設(shè)置不同的工況,研究不同埋深、不同水平位置、不同管線直徑和管線與車站軸線不同夾角時(shí),車站施工對(duì)管線和地表的影響。(3)在車站施工過程中對(duì)既有管線沉降的影響因素很多,本文后續(xù)采用了灰色預(yù)測(cè)模型,對(duì)各因素對(duì)地表沉降、管線沉降和管線內(nèi)力的影響采用單一因素法進(jìn)行分析,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)改進(jìn)其中的參數(shù),使其預(yù)測(cè)精度更加精準(zhǔn)。(4)在以上基礎(chǔ)上推算出各種工況下車站開挖對(duì)地層和既有管線的影響,為北太平莊車站施工提供參考,并對(duì)其建設(shè)提出改進(jìn)措施。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U456.3;U231.3
【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 隧道施工引起地層變形的計(jì)算方法
        1.3.2 下穿施工的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 技術(shù)難點(diǎn)與技術(shù)路線
        1.5.1 技術(shù)難點(diǎn)
        1.5.2 技術(shù)路線
2 黃莊站實(shí)測(cè)沉降與數(shù)值模擬驗(yàn)證分析
    2.1 黃莊站實(shí)測(cè)沉降
        2.1.1 黃莊站工程概況
        2.1.2 沉降監(jiān)測(cè)
    2.2 黃莊站數(shù)值模擬
        2.2.1 FLAC簡(jiǎn)介
        2.2.2 模型建立
        2.2.3 沉降分析
    2.3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬數(shù)值對(duì)比
    2.4 本章小結(jié)
3 新建北太平莊站管線變形規(guī)律分析
    3.1 北太平莊站工程概況
        3.1.1 工程簡(jiǎn)介
        3.1.2 工程地質(zhì)
        3.1.3 水文地質(zhì)
        3.1.4 工程設(shè)計(jì)
    3.2 建立模型
    3.3 工況設(shè)置
    3.4 結(jié)果分析
        3.4.1 不同埋深時(shí)既有管線的變形與受力分析
        3.4.2 不同水平位置時(shí)既有管線的變形與受力分析
        3.4.3 不同管線直徑時(shí)既有管線的變形與受力分析
        3.4.4 管線與車站軸線不同夾角時(shí)既有管線的變形與受力分析
    3.5 本章小結(jié)
4 基于北太平莊站數(shù)值模擬的GM（1,1）灰色智能預(yù)測(cè)模型建立
    4.1 灰色預(yù)測(cè)模型
        4.1.1 灰色系列算子
        4.1.2 GM（1,1）模型的原理
        4.1.3 GM（1,1）模型的三大檢驗(yàn)方法
    4.2 基于GM（1,1）模型預(yù)測(cè)管線埋深對(duì)沉降影響
        4.2.1 埋深對(duì)地表沉降的影響預(yù)測(cè)
        4.2.2 埋深對(duì)管線沉降的影響預(yù)測(cè)
        4.2.3 埋深對(duì)管線內(nèi)力的影響預(yù)測(cè)
    4.3 基于GM（1,1）模型預(yù)測(cè)管線水平位置對(duì)沉降影響
        4.3.1 水平位置對(duì)管線沉降的影響預(yù)測(cè)
        4.3.2 水平位置對(duì)管線內(nèi)力的影響預(yù)測(cè)
    4.4 基于GM（1,1）模型預(yù)測(cè)管線與車站軸線夾角對(duì)管線內(nèi)力的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 北太平莊車站管線沉降與受力預(yù)測(cè)
    5.1 管線沉降和受力預(yù)測(cè)
    5.2 北太平莊實(shí)例計(jì)算
    5.3 北太平莊安全性評(píng)價(jià)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2854934