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巖溶地區(qū)修建城市盾構隧道的勘察與預案研究

發(fā)布時間:2017-08-19 19:17

  本文關鍵詞:巖溶地區(qū)修建城市盾構隧道的勘察與預案研究


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【摘要】:近年來,廣州市的軌道交通不斷發(fā)展,在巖溶地區(qū)修建過程中遇到的巖溶問題越來越多,且分布之廣是我國修建城市軌道史上之最。一般來說,城市軌道交通修建工法有淺埋暗挖法、盾構法和明挖法三種,本文主要探討巖溶地區(qū)修建城市盾構隧道的勘察與預案。一方面,針對巖溶地區(qū)的地質特點及盾構施工時的問題,指出了如何進行線路的勘察與預處理,以及如何處理盾構施工過程中的常發(fā)問題及盾構機的選型;另一方面,通過數(shù)值分析,對廣州市地鐵9號線某典型區(qū)間的溶洞處理原則提出了優(yōu)化建議,最后形成一套具有工程指導性的方案。主要研究工作及成果如下:(1)通過研究巖溶地區(qū)四類災害的發(fā)育機理,分別指出四類災害如何進行盾構施工前的勘察及預處理,并總結了現(xiàn)有的勘察方法、處理原則與處理措施,為后續(xù)盾構施工的開展提供了支持。(2)通過對巖溶地區(qū)盾構施工常發(fā)的三類災害(高壓水、不同溶洞形態(tài)、復合地層)進行研究,并根據(jù)兩類盾構機的工作機理,指出了施工工法的選用、災害的處理、盾構換刀點的處理以及盾構機選型等對策,形成一套巖溶地區(qū)盾構隧道施工的指導性方法。(3)依托廣州市9號線某典型區(qū)間案例,采用三維有限元軟件,分析存在不同溶洞形態(tài)下,盾構施工對周邊環(huán)境的影響,提出以溶洞直徑與溶洞和隧道之間的凈距之比1K(簡稱洞距比)、溶洞直徑與隧道直徑之比2K(簡稱洞隧比)作為判斷溶洞是否處理的標準,從而對本案例的溶洞處理原則提出了優(yōu)化建議。
【關鍵詞】:巖溶災害 盾構隧道 勘察處理技術 數(shù)值分析 處理原則
【學位授予單位】:華南理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U455.43
【目錄】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-9
  • 第一章 緒論9-20
  • 1.1 研究背景及意義9-12
  • 1.1.1 城市軌道交通建設現(xiàn)狀9-10
  • 1.1.2 廣州市巖溶地區(qū)修建或計劃修建軌道交通的巖溶地質情況10-11
  • 1.1.3 巖溶地區(qū)修建盾構隧道遇到的施工問題11-12
  • 1.2 國內研究現(xiàn)狀12-17
  • 1.2.1 巖溶地區(qū)的勘察技術及處理現(xiàn)狀12-13
  • 1.2.2 巖溶地區(qū)盾構隧道施工問題及其選型現(xiàn)狀13-15
  • 1.2.3 巖溶隧道數(shù)值分析現(xiàn)狀15-17
  • 1.2.4 國內研究現(xiàn)狀總結17
  • 1.3 本文的主要研究內容和方法17-20
  • 1.3.1 研究內容17-18
  • 1.3.2 研究方法及技術路線18-20
  • 第二章 巖溶地區(qū)的勘察與盾構施工預處理研究20-43
  • 2.1 引言20
  • 2.2 各類巖溶災害發(fā)育原理20-33
  • 2.2.1 洞害發(fā)育原理20-27
  • 2.2.2 水害發(fā)育原理27-28
  • 2.2.3 洞穴充填物發(fā)育原理28-29
  • 2.2.4 坍塌、洞頂?shù)乇沓料莅l(fā)育原理29-32
  • 2.2.5 各類巖溶災害發(fā)育總結32-33
  • 2.3 巖溶地區(qū)的勘察技術及盾構施工預處理方法33-41
  • 2.3.1 巖溶地區(qū)各類災害的勘察技術手段33-36
  • 2.3.2 巖溶地區(qū)各類災害的處理技術手段36-37
  • 2.3.3 巖溶地區(qū)線路勘察及處理技術手段總結37-41
  • 2.4 本章小結41-43
  • 第三章 巖溶地區(qū)盾構施工常發(fā)災害的處理及盾構機選型43-55
  • 3.1 引言43
  • 3.2 盾構機原理43-45
  • 3.2.1 泥水加壓式盾構43-44
  • 3.2.2 土壓平衡式盾構44-45
  • 3.3 巖溶地區(qū)修建隧道施工工法的選擇45-48
  • 3.4 巖溶地區(qū)盾構施工過程中常發(fā)災害的處理及其盾構機選型48-54
  • 3.4.1 盾構穿越高壓水環(huán)境48-49
  • 3.4.2 盾構穿越復合地層49-53
  • 3.4.3 盾構穿越不同的溶洞形態(tài)53-54
  • 3.5 本章小結54-55
  • 第四章 不同溶洞形態(tài)下盾構隧道施工時地表沉降的響應特征及控制措施55-95
  • 4.1 引言55
  • 4.2 有限元理論基礎55-56
  • 4.3 模型的建立及控制標準56-59
  • 4.4 不同溶洞形態(tài)下盾構隧道施工時地表沉降相應特征及控制標準59-94
  • 4.4.1 溶洞位于盾構隧道左/右側的影響分析59-69
  • 4.4.2 溶洞位于盾構隧道下側的影響分析69-79
  • 4.4.3 溶洞位于盾構隧道左/右下側的影響分析79-89
  • 4.4.4 運營期間列車對溶洞的影響分析89-92
  • 4.4.5 溶洞處理原則前后分析的對比92-93
  • 4.4.6 分析結果對勘察與處理的應用93-94
  • 4.5 本章小結94-95
  • 第五章 結論與展望95-97
  • 5.1 結論95-96
  • 5.2 展望96-97
  • 參考文獻97-103
  • 攻讀碩士學位期間取得的研究成果103-104
  • 致謝104-105
  • 答辯委員會對論文的評定意見105

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本文編號:702495

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