軟硬不均地層盾構(gòu)施工引起的地表沉降變化規(guī)律研究
發(fā)布時(shí)間:2024-01-09 19:23
盾構(gòu)機(jī)在軟硬不均復(fù)合地層中掘進(jìn)時(shí),由于地質(zhì)情況復(fù)雜多變、軟硬地層厚度起伏不定,故很容易對周圍土體造成較大程度的擾動(dòng),引發(fā)地表大幅度、大面積沉降。為確保盾構(gòu)施工能夠在軟硬不均地層中順利進(jìn)行,需采取合理的施工方法和施工工藝,以保障地表及周圍建筑的安全。依據(jù)徐州地鐵3號(hào)線某區(qū)間隧道工程,研究軟硬不均地層中盾構(gòu)施工時(shí),各影響因素作用下引起的地表沉降變形規(guī)律,并制定相應(yīng)的沉降控制措施,主要工作和結(jié)論如下:(1)從盾構(gòu)施工引起的地表沉降的機(jī)理角度出發(fā),對盾構(gòu)穿越軟硬不均地層所引起地表沉降的主要影響因素進(jìn)行了分析。并結(jié)合該區(qū)間的實(shí)際工程地質(zhì)特點(diǎn),確定出影響地表沉降的主要影響因素,具體可歸納為開挖斷面的軟硬巖組合形式、開挖面支護(hù)力、同步注漿效果、以及雙線隧道軸線的間距。(2)運(yùn)用有限元數(shù)值軟件MIDAS GTS NX建立軟硬不均地層盾構(gòu)隧道施工的三維數(shù)值模型,通過單因素分析法與正交方案分析法,對影響地表沉降的主要影響因素進(jìn)行模擬計(jì)算研究。研究結(jié)果表明:隧道開挖面以及隧道所處地層中軟巖占比量越大,引發(fā)的地表沉降也就越大;本工程案例中,漿液材料彈性模量與隧道間徑比為地表沉降量的主要影響因素,而土倉壓力為次...
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.1.1 選題背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 盾構(gòu)施工引起地表沉降變化規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.2.2 盾構(gòu)法施工地表沉降機(jī)理與影響因素研究現(xiàn)狀
1.2.3 復(fù)合地層盾構(gòu)施工技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.4 現(xiàn)有研究的不足
1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 軟硬不均地層盾構(gòu)施工地表沉降的影響研究
2.1 工程背景概況
2.1.1 工程簡介及施工工藝
2.1.2 工程地質(zhì)條件
2.2 盾構(gòu)穿越軟硬不均地層地表沉降影響分析
2.2.1 盾構(gòu)施工引起的地表沉降機(jī)理分析
2.2.2 盾構(gòu)穿越軟硬不均地層地表沉降影響因素分析
2.3 盾構(gòu)隧道施工對地表建筑物的影響分析
2.3.1 影響機(jī)理
2.3.2 影響因素
2.4 軟硬不均地層盾構(gòu)施工工藝及掘進(jìn)參數(shù)分析
2.4.1 軟硬不均地層劃分
2.4.2 影響因素的確定
2.5 本章小結(jié)
3 軟硬不均地層地表沉降變化規(guī)律數(shù)值模擬研究
3.1 MIDAS/GTS NX簡介
3.2 盾構(gòu)隧道施工過程數(shù)值模型建立
3.2.1 模型的假定與簡化
3.2.2 計(jì)算模型與計(jì)算參數(shù)
3.2.3 計(jì)算模擬施工步驟
3.3 不同地層復(fù)合比對地表沉降的影響
3.3.1 地層位移云圖分析
3.3.2 橫向地表沉降分析
3.4 單因素盾構(gòu)施工地表沉降的影響研究
3.4.1 土倉壓力對地表沉降的影響
3.4.2 注漿材料彈性模量對地表沉降的影響
3.4.3 間徑比對地表沉降的影響
3.5 本章小結(jié)
4 地表沉降影響因素的正交分析研究及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析
4.1 正交方案的設(shè)計(jì)
4.1.1 正交方案設(shè)計(jì)的目的及意義
4.1.2 正交方案表和因素的選定
4.2 不同正交計(jì)算方案數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.2.1 計(jì)算結(jié)果
4.2.2 橫向地表變形規(guī)律分析
4.2.3 數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果直觀分析
4.3 地表沉降監(jiān)測方案
4.3.1 監(jiān)測目的和意義
4.3.2 監(jiān)測點(diǎn)的布置
4.4 地表沉降監(jiān)測結(jié)果分析
4.5 數(shù)值模擬結(jié)果和監(jiān)測數(shù)據(jù)對比分析
4.6 本章小結(jié)
5 雙線盾構(gòu)隧道近接建筑物施工地表沉降控制研究
5.1 鄰近建筑物的盾構(gòu)施工沉降控制措施
5.1.1 主動(dòng)控制措施
5.1.2 被動(dòng)控制措施
5.2 區(qū)間隧道近接建筑物的針對性沉降控制措施
5.2.1 區(qū)間工程背景
5.2.2 具體控制措施
5.3 采取控制措施前后的效果對比分析
5.3.1 數(shù)值模型方案
5.3.2 控制措施預(yù)期效果對比分析
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3877766
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.1.1 選題背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 盾構(gòu)施工引起地表沉降變化規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.2.2 盾構(gòu)法施工地表沉降機(jī)理與影響因素研究現(xiàn)狀
1.2.3 復(fù)合地層盾構(gòu)施工技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.4 現(xiàn)有研究的不足
1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 軟硬不均地層盾構(gòu)施工地表沉降的影響研究
2.1 工程背景概況
2.1.1 工程簡介及施工工藝
2.1.2 工程地質(zhì)條件
2.2 盾構(gòu)穿越軟硬不均地層地表沉降影響分析
2.2.1 盾構(gòu)施工引起的地表沉降機(jī)理分析
2.2.2 盾構(gòu)穿越軟硬不均地層地表沉降影響因素分析
2.3 盾構(gòu)隧道施工對地表建筑物的影響分析
2.3.1 影響機(jī)理
2.3.2 影響因素
2.4 軟硬不均地層盾構(gòu)施工工藝及掘進(jìn)參數(shù)分析
2.4.1 軟硬不均地層劃分
2.4.2 影響因素的確定
2.5 本章小結(jié)
3 軟硬不均地層地表沉降變化規(guī)律數(shù)值模擬研究
3.1 MIDAS/GTS NX簡介
3.2 盾構(gòu)隧道施工過程數(shù)值模型建立
3.2.1 模型的假定與簡化
3.2.2 計(jì)算模型與計(jì)算參數(shù)
3.2.3 計(jì)算模擬施工步驟
3.3 不同地層復(fù)合比對地表沉降的影響
3.3.1 地層位移云圖分析
3.3.2 橫向地表沉降分析
3.4 單因素盾構(gòu)施工地表沉降的影響研究
3.4.1 土倉壓力對地表沉降的影響
3.4.2 注漿材料彈性模量對地表沉降的影響
3.4.3 間徑比對地表沉降的影響
3.5 本章小結(jié)
4 地表沉降影響因素的正交分析研究及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析
4.1 正交方案的設(shè)計(jì)
4.1.1 正交方案設(shè)計(jì)的目的及意義
4.1.2 正交方案表和因素的選定
4.2 不同正交計(jì)算方案數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.2.1 計(jì)算結(jié)果
4.2.2 橫向地表變形規(guī)律分析
4.2.3 數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果直觀分析
4.3 地表沉降監(jiān)測方案
4.3.1 監(jiān)測目的和意義
4.3.2 監(jiān)測點(diǎn)的布置
4.4 地表沉降監(jiān)測結(jié)果分析
4.5 數(shù)值模擬結(jié)果和監(jiān)測數(shù)據(jù)對比分析
4.6 本章小結(jié)
5 雙線盾構(gòu)隧道近接建筑物施工地表沉降控制研究
5.1 鄰近建筑物的盾構(gòu)施工沉降控制措施
5.1.1 主動(dòng)控制措施
5.1.2 被動(dòng)控制措施
5.2 區(qū)間隧道近接建筑物的針對性沉降控制措施
5.2.1 區(qū)間工程背景
5.2.2 具體控制措施
5.3 采取控制措施前后的效果對比分析
5.3.1 數(shù)值模型方案
5.3.2 控制措施預(yù)期效果對比分析
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3877766
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