合肥地区不同地层条件下盾构对地表沉降的影响

发布时间：2017-10-26 08:28

  本文关键词：合肥地区不同地层条件下盾构对地表沉降的影响

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【摘要】：随着现代社会城市化进程的不断加快,城市人口规模呈现不断增长的趋势,伴随而来的是城市的交通问题出现拥堵甚至瘫痪的情况。基于这一困局,地下轨道交通工程被重视起来并得到了长远的发展。地下轨道交通对城市交通拥堵可以起到很好的缓解作用。但是地铁盾构的开挖施工一定会引起一些环境岩土问题,会对周边及邻近建筑物造成较大的影响。因此怎样预测地表沉降并在施工中加以控制是地下轨道工程所面对的重要课题。本文主要开展了以下工作：(1)总结和分析了地铁盾构引起地表沉降的国内外研究现状和进展,介绍了盾构施工引起地表沉降的各种预测方法,以及盾构穿越不同地层对地表沉降的影响。(2)简要的介绍了盾构法施工和地层移动的时空效应理论,分析了盾构扰动土体的机理。(3)本文以合肥轨道交通2号线全线盾构工程为背景。以具有合肥地区特点的不同地层为研究重点,以各个标段全面的实际现场监测数据为依据,主要研究了周边土体,地表和隧道收敛对于盾构开挖穿越不同地层的反应,以及不同地层盾构施工的注浆参数、掘进参数和浆液配比的关系。研究成果可以为合肥轨道交通其他规划线路的盾构掘进提供参考和借鉴之用。(4)以具有合肥地层代表性的三个区段为工程背景,根据实际工程概况和土质参数,建立了MIDAS/GTS数值模型。通过有限元数值模拟计算来分析地表沉降的变化规律。并将数值模拟的结果与现场监测数据进行了对比分析。
【关键词】：轨道交通 变异地层 地表沉降 收敛值 MIDAS/GTS
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.43
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-24
• 1.1 研究的背景及意义15-16
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势16-21
• 1.2.1 影响地表沉降的主要因素16-17
• 1.2.2 预测地表沉降的主要方法17-20
• 1.2.3 盾构穿越不同地层对地表沉降的影响20-21
• 1.3 本文的研究内容与方法21-24
• 第二章 盾构施工对土体扰动的机理分析24-31
• 2.1 盾构法的简介24-25
• 2.2 盾构扰动土体的机理分析25-28
• 2.2.1 地层损失25-26
• 2.2.2 开挖扰动土体的重新固结26-27
• 2.2.3 扰动机理与扰动分区27-28
• 2.3 地层移动的时空效应理论28-29
• 2.3.1 地层移动的时间效应28-29
• 2.3.2 地层移动的空间效应29
• 2.4 盾构施工导致的地表沉降29-30
• 2.4.1 地表沉降的影响因素29-30
• 2.4.2 地表沉降的控制措施30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 合肥地区变异地层隧道工程概况和监测分析31-58
• 3.1 工程概况31-32
• 3.2 合肥轨道交通二号线盾构区间穿越的地层分析32-34
• 3.2.1 二号线沿线穿越土层的分析分类和依据32
• 3.2.2 不同区段分类的岩土层特征32-34
• 3.3 施工监测概况34-39
• 3.3.1 施工监测的目的34-35
• 3.3.2 监测方案编制依据35-36
• 3.3.3 监测内容和控制标准36
• 3.3.4 监测方法和原理36-39
• 3.4 监测结果分析39-50
• 3.4.1 地表沉降监测结果分析39-47
• 3.4.2 隧道收敛监测结果分析47-50
• 3.5 变异地层不同区段注浆参数的对比分析50-52
• 3.6 变异地层不同区段掘进参数的对比分析52-54
• 3.7 变异地层不同区段浆液配比的对比分析54-56
• 3.8 本章小结56-58
• 第四章 盾构掘进过程数值模拟分析58-73
• 4.1 MIDAS/GTS简介58-60
• 4.1.1 MIDAS/GTS程序简介58
• 4.1.2 MIDAS/GTS本构模型58-60
• 4.1.3 MIDAS/GTS盾构隧道施工阶段数值模拟方法60
• 4.2 代表区段的盾构掘进的数值模拟60-65
• 4.2.1 代表区段的模型建立60-62
• 4.2.2 模型建立的边界条件62-63
• 4.2.3 不同模拟区段的工程地质63-65
• 4.3 模拟的定义施工阶段65-66
• 4.4 模拟结果分析66-72
• 4.4.1 地表沉降66-67
• 4.4.2 地表沉降实测值与模拟值变化历时图的对比67-70
• 4.4.3 不同区段横向沉降曲线的对比70-72
• 4.5 本章小结72-73
• 第五章 结论与展望73-75
• 5.1 结论73
• 5.2 展望73-75
• 参考文献75-78
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况78

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