含卵石土层顶管施工地层沉降规律研究
发布时间：2021-08-18 09:34
顶管法是一种非开挖施工工艺,在地下管道铺设、隧洞开挖等工程上相比明挖法具有很大的优势。但是顶管法施工毕竟是在地下进行开挖,对土层产生扰动变形是不可避免的,由此造成的土体损失,会诱发地层出现空洞、塌陷等隐患病害,危害工程及人员安全。因此,对地下管道采用顶管法施工引起的地层变形问题有必要进行准确的分析和计算预测。文章以实际顶管工程背景为依托,对采用顶管法施工引起的地层沉降问题进行研究,主要工作内容和研究成果如下:（1）基于高密度电法勘探技术,对施工区地层进行勘测,结合地质勘察资料,得出了施工区地层卵砾石分布情况,指导顶管施工避开卵砾石密集区,注意含卵砾石地层挖掘方法,降低施工对地层扰动的影响,从而减小施工产生的沉降变形。（2）借鉴隧道盾构法施工对地层扰动机理的成熟理论,对顶管法施工引起地层扰动机理进行分析,给出了影响沉降的主要因素以及地层沉降具有时间效应和空间效应的特征。（3）对地表沉降监测结果进行分析,并采用探地雷达技术对顶管施工可能带来的病害隐患进行检测,以监测为主、检测为辅。监测结果表明顶管施工对该地层扰动影响不大,沉降值符合规范允许值,沉降规律符合扰动机理的理论分析;雷达检测结果显...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁县和谐大道污水管道网工程示意图
（1）基于顶管法施工，采用高密度电法对施工区地层进行勘测，结合地质勘察资料，得出施工区地层卵砾石分布情况，指导顶管施工避开卵砾石密集区，注意含卵砾石地层挖掘方法，减小施工对地层扰动的影响，从而减弱地层沉降变形；（2）结合隧道盾构法施工对地层扰动机理的成熟理论研究，对顶管法施工引起地层扰动机理及沉降变形特征进行分析，探讨影响沉降的主要因素以及地层沉降的特征；（3）对地表实测沉降规律进行分析，并根据实测地表沉降资料采用 Peck 公式进行线性回归拟合，依据拟合结果确定 Peck 公式中关键参数的取值范围；（4）使用基于有限差分法软件 FLAC3D 进行管道开挖引起地表沉降的数值模拟分析，与实测地表沉降资料对比，并对地表以下土体位移规律以及影响地层沉降的关键参数进行分析；（5）使用探地雷达对道路结构地层隐藏的病害进行检测，排除由于顶管施工可能带来的隐患危害。根据以上研究内容，本文研究内容的主要技术路线如图 1-2 所示。
管目前顶管施工技术已经变得很成熟，在实际工程上应用也非常广泛。的顶管工程其地质情况不一，施工工艺及地层沉降变形也不一样。通过的地质勘察资料分析以及实地走访勘查，得出该施工区地层分布较多的其深度和范围大小未知。因此，采用高密度电法对该施工区地层进行勘砾石分布情况，指导顶管施工避开卵砾石密集区，减小由于土体开挖造损失量，从而降低施工引起的地层变形量。并对顶管法施工引起该地层及沉降影响因素、特征进行分析，优化施工方案，保障施工安全及进度于高密度电法技术的地层勘测 高密度电法简述密度电法通过在地下建立电场，根据地下探测目标体产生的电场特性来体的性质，这种物探法对地下结构不造成破坏且探测结果可靠，并且野作简单[37]。高密度电法勘探野外工作示意图如图 2-1~2-3 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于探地雷达技术的水下沉积地形探测应用研究[J]. 张开伟,吴园平,王世淼,聂庆科,雒斌涛. 人民长江. 2019(07)
[2]基于广州地铁隧道施工的Peck公式修正[J]. 邓根,朱洪威,周杰,肖瑞传,王仕红. 江西理工大学学报. 2019(03)
[3]高密度电法在顶管施工选址勘探中的应用[J]. 张晔楠,王晓凡,胡宝文,宿辉,刘忠良,马建国,董智杰,张利峰. 河北工程大学学报(自然科学版). 2019(01)
[4]基于探地雷达属性分析的典型岩溶不良地质识别方法[J]. 刘宗辉,刘毛毛,周东,蓝日彦,吴恒,王业田. 岩土力学. 2019(08)
[5]我国异形掘进机技术发展、应用及展望[J]. 郑永光,薛广记,陈金波,庞文卓. 隧道建设(中英文). 2018(06)
[6]探地雷达在公路路面变形沉降检测中的应用[J]. 郭士礼,许磊,李修忠. 地球物理学进展. 2018(03)
[7]地铁隧道施工地表沉降槽宽度系数取值研究[J]. 李世豪,宋战平. 公路. 2018(05)
[8]砂性地层地铁暗挖施工地表沉降预测方法[J]. 王亮. 城市轨道交通研究. 2017(12)
[9]高密度电法在探测溶洞中的应用[J]. 朱云峰,王齐仁,杨天春,邓国文,张建,张启. 勘察科学技术. 2015(02)
[10]高密度电法在岩溶探测中的应用[J]. 王喜迁,孙明国,张皓,江玉乐. 煤田地质与勘探. 2011(05)
博士论文
[1]富水软弱地层浅埋暗挖隧道地层变形规律及预测研究[D]. 甘鹏路.浙江大学 2016
硕士论文
[1]基于探地雷达的路面结构隐性病害识别诊断技术研究及应用[D]. 吴鹏志.北京建筑大学 2019
[2]太原粘质粉土及砂土层双线隧道施工地表沉降特征研究与预测分析[D]. 糜瑞杰.太原理工大学 2019
[3]高密度电法探测堤防隐患技术试验研究[D]. 朱博然.河北工程大学 2018
[4]砂土地层大断面浅埋隧道地表沉降规律及控制研究[D]. 于兆成.青岛理工大学 2018
[5]地铁盾构施工对地表沉降的影响研究[D]. 陈世超.安徽理工大学 2018
[6]饱和砂土中盾构掘进施工引起的地表变形规律研究[D]. 付振江.郑州大学 2018
[7]顶管施工引起的地面变形问题研究[D]. 韩国良.哈尔滨工业大学 2018
[8]无水砂卵石地层开敞式盾构隧道开挖变形机理研究[D]. 侯洪超.鲁东大学 2017
[9]顶管施工对周围土体扰动范围影响研究[D]. 刘营.郑州大学 2016
[10]高密度电法探测地下灾害源的应用研究[D]. 李龙.内蒙古科技大学 2015
本文编号：3349640
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁县和谐大道污水管道网工程示意图
（1）基于顶管法施工，采用高密度电法对施工区地层进行勘测，结合地质勘察资料，得出施工区地层卵砾石分布情况，指导顶管施工避开卵砾石密集区，注意含卵砾石地层挖掘方法，减小施工对地层扰动的影响，从而减弱地层沉降变形；（2）结合隧道盾构法施工对地层扰动机理的成熟理论研究，对顶管法施工引起地层扰动机理及沉降变形特征进行分析，探讨影响沉降的主要因素以及地层沉降的特征；（3）对地表实测沉降规律进行分析，并根据实测地表沉降资料采用 Peck 公式进行线性回归拟合，依据拟合结果确定 Peck 公式中关键参数的取值范围；（4）使用基于有限差分法软件 FLAC3D 进行管道开挖引起地表沉降的数值模拟分析，与实测地表沉降资料对比，并对地表以下土体位移规律以及影响地层沉降的关键参数进行分析；（5）使用探地雷达对道路结构地层隐藏的病害进行检测，排除由于顶管施工可能带来的隐患危害。根据以上研究内容，本文研究内容的主要技术路线如图 1-2 所示。
管目前顶管施工技术已经变得很成熟，在实际工程上应用也非常广泛。的顶管工程其地质情况不一，施工工艺及地层沉降变形也不一样。通过的地质勘察资料分析以及实地走访勘查，得出该施工区地层分布较多的其深度和范围大小未知。因此，采用高密度电法对该施工区地层进行勘砾石分布情况，指导顶管施工避开卵砾石密集区，减小由于土体开挖造损失量，从而降低施工引起的地层变形量。并对顶管法施工引起该地层及沉降影响因素、特征进行分析，优化施工方案，保障施工安全及进度于高密度电法技术的地层勘测 高密度电法简述密度电法通过在地下建立电场，根据地下探测目标体产生的电场特性来体的性质，这种物探法对地下结构不造成破坏且探测结果可靠，并且野作简单[37]。高密度电法勘探野外工作示意图如图 2-1~2-3 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于探地雷达技术的水下沉积地形探测应用研究[J]. 张开伟,吴园平,王世淼,聂庆科,雒斌涛. 人民长江. 2019(07)
[2]基于广州地铁隧道施工的Peck公式修正[J]. 邓根,朱洪威,周杰,肖瑞传,王仕红. 江西理工大学学报. 2019(03)
[3]高密度电法在顶管施工选址勘探中的应用[J]. 张晔楠,王晓凡,胡宝文,宿辉,刘忠良,马建国,董智杰,张利峰. 河北工程大学学报(自然科学版). 2019(01)
[4]基于探地雷达属性分析的典型岩溶不良地质识别方法[J]. 刘宗辉,刘毛毛,周东,蓝日彦,吴恒,王业田. 岩土力学. 2019(08)
[5]我国异形掘进机技术发展、应用及展望[J]. 郑永光,薛广记,陈金波,庞文卓. 隧道建设(中英文). 2018(06)
[6]探地雷达在公路路面变形沉降检测中的应用[J]. 郭士礼,许磊,李修忠. 地球物理学进展. 2018(03)
[7]地铁隧道施工地表沉降槽宽度系数取值研究[J]. 李世豪,宋战平. 公路. 2018(05)
[8]砂性地层地铁暗挖施工地表沉降预测方法[J]. 王亮. 城市轨道交通研究. 2017(12)
[9]高密度电法在探测溶洞中的应用[J]. 朱云峰,王齐仁,杨天春,邓国文,张建,张启. 勘察科学技术. 2015(02)
[10]高密度电法在岩溶探测中的应用[J]. 王喜迁,孙明国,张皓,江玉乐. 煤田地质与勘探. 2011(05)
博士论文
[1]富水软弱地层浅埋暗挖隧道地层变形规律及预测研究[D]. 甘鹏路.浙江大学 2016
硕士论文
[1]基于探地雷达的路面结构隐性病害识别诊断技术研究及应用[D]. 吴鹏志.北京建筑大学 2019
[2]太原粘质粉土及砂土层双线隧道施工地表沉降特征研究与预测分析[D]. 糜瑞杰.太原理工大学 2019
[3]高密度电法探测堤防隐患技术试验研究[D]. 朱博然.河北工程大学 2018
[4]砂土地层大断面浅埋隧道地表沉降规律及控制研究[D]. 于兆成.青岛理工大学 2018
[5]地铁盾构施工对地表沉降的影响研究[D]. 陈世超.安徽理工大学 2018
[6]饱和砂土中盾构掘进施工引起的地表变形规律研究[D]. 付振江.郑州大学 2018
[7]顶管施工引起的地面变形问题研究[D]. 韩国良.哈尔滨工业大学 2018
[8]无水砂卵石地层开敞式盾构隧道开挖变形机理研究[D]. 侯洪超.鲁东大学 2017
[9]顶管施工对周围土体扰动范围影响研究[D]. 刘营.郑州大学 2016
[10]高密度电法探测地下灾害源的应用研究[D]. 李龙.内蒙古科技大学 2015
本文编号：3349640
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