黄土地区地铁盾构施工对临近建筑物影响的研究

发布时间：2020-08-13 00:16

【摘要】：2018年西安正式确定为“国家中心城市”,因此对城市基础设施提出了更高的要求,其中地铁作为城市基础设施中的重要组成部分,地铁施工时的高效及安全性就显得尤为重要,即便是现阶段最为高效和安全的盾构法,在开挖时也会不可避免的引发土层扰动,从而对临近建筑物等产生一定的影响。此次针对黄土地区地铁盾构施工对临近建筑物的影响进行分析,以在建的西安地铁五号线一期工程为研究对象,采取有限差分软件FLAC3D进行数值模拟,建立隧道开挖的三维动态模型,用以研究开挖时临近建筑物的倾斜、整体的不均匀沉降以及桩基的破坏等内容进行探究。(1)依托实际工程中的各项材料参数等建立合理的数值模型。针对模型开挖面周围土体横竖向应力及变形情况进行研究,经与实际监测数据对比可知,两者变形规律基本一致,证明计算模型真实可靠。(2)通过改变隧道与建筑物的距离,分析不同间距时对建筑物产生的影响。计算结果显示,随着建筑物与隧道距离变远,对应产生的最大沉降量从大变小最后在32m以外趋于稳定,此时沉降量为28.334mm。(3)研究盾构开挖不同位置时对土体及建筑物造成的影响。研究表明,地层的竖向位移伴随着开挖面的不断深入成正比一直变大,直到第24次开挖后沉降值基本趋于稳定。此时盾构已完全通过建筑物。(4)分析开挖面至桩基的不同水平间距及不同桩长的影响,对比盾构不同顶推力大小及注浆是否及时进行所产生的沉降差异、位移变化等情况,对产生的不良影响及时处理,维护建筑物的结构安全,确保其安全及适用性,为今后类似工程提供参考。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U231.3;TU746
【图文】：

沉降曲线,沉降曲线,公式

经验公式法据实际项目经验和实验的数据而推算的理论公式有很多，但是以 Peck 公式[2]（假时是固结不排水状态）在隧道开挖的应用最为遍及。总的来说 peak 公式实际上个曲线，是包含固定的可变量的曲线图，来变大地表沉降的大致形状，并定量的算值，经研究地表所产生的沉降曲线和正态分布曲线图相类似，具体表达式如下：)2ix(x)exp(-22maxS S 1.12i2.5ilosslossmaxVVS π 1.2中： S (x)是距开挖面 x 时产生的地表沉降值maxS 是开挖面处的地表最大沉降值lossV 为隧道单位长度的地层损失量i 为地表沉降槽宽度系数

路线图,路线图,主要技术

主要技术路线图

盾构机

2 盾构施工对临近建筑物影响研究2 盾构施工对临近建筑物影响研究2.1 盾构法施工的原理盾构法开挖隧道本质上就是在盾构机开挖的过程中同步进行管片的安装和盾尾注入浆体。根据开挖面所处的土层条件等状况，相应会有各式各样的盾构形式，现在常见的形式包括密闭式、敞开式、土压式、泥水式等类型的盾构机。根据盾构机的组成部分主要部件含 1 盾体、2 刀盘、3 刀盘驱动、4 双室气闸、5 管片拼装机、6 排土机构、后配套装置、8 电气系统、9 辅助设备构建而成，如图 2.1 所示。

【参考文献】