郑州地铁一号线盾构施工对周边环境的影响研究

发布时间：2017-04-30 01:14

  本文关键词：郑州地铁一号线盾构施工对周边环境的影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：进入21世纪以来,随着中国城市建设的加快,城市人口增多,地面交通已经不能满足人们出行的需要。地铁以其方便、舒适、高速、低噪音等优点已经成为解决城市交通问题的第一选择。地铁施工方法有多种,其中盾构法施工具有可靠性高、速度快、适用广、影响小等优点,在一、二线城市地铁建设中受到青睐。在中国已建成的地铁工程中,主要以北京、广州、南京、上海等地为代表,无论是哪种地质条件下的盾构法施工在建设过程中都会对周边环境产生影响。在盾构施工过程中,要控制地面道路、地下管线的变形沉降,又要保证周边建筑物正常使用。因此,国内专家、学者进行了大量的研究,来预测、控制盾构施工引起的地层变形。然而,地铁工程建设有着地域上的差异,不同地质条件下的盾构法施工对周边环境影响规律存在较大差别。本文主要着手的研究工作:1、总结了地铁工程相关的国内外研究现状:盾构法施工的发展历程、盾构机工作原理、施工对隧道周围土体的影响机理。分析了盾构施工引起地面道路、地下管线、邻近建筑物沉降的影响因素及其分布规律。2、以郑州地铁一号线二期01标段河工大站至新郑大站盾构区间为背景,详细介绍工程地质情况和监测方案设计,通过实时监测所获得的大量监测数据得出盾构施工对周边环境影响的主要区域,对郑州地铁安全建设有着积极意义。3、利用有限元软件ABAQUS建立盾构推进过程的三维模型,并将模拟结果和实测数据进行对比分析。结果显示,最大沉降量均在控制范围内并以隧道正上方为中心向两侧逐渐变小,盾构机在通过一段时间后横向累计沉降曲线逐渐发展成为正态分布曲线。4、根据实测数据与模拟结果对比分析总结出的盾构开挖对周边环境影响范围,提出盾构施工过程中应采取的控制措施,优化具体方案。对以后类似地铁工程有着重要的参考和指导意义。
【关键词】：盾构法 施工监测 周边环境 有限元模拟
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.43;U231.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-24
• 1.1 研究背景和意义11-14
• 1.2 国内外研究现状14-20
• 1.2.1 盾构施工对引起地表沉降的研究现状14-18
• 1.2.2 盾构施工对邻近建筑物影响的研究现状18-19
• 1.2.3 盾构施工对地下管线影响的研究现状19-20
• 1.3 本文研究内容及方法20-21
• 参考文献21-24
• 2 盾构法施工对周边环境的影响研究24-38
• 2.1 盾构的掘进原理和方法24-29
• 2.1.1 盾构法发展史24
• 2.1.2 盾构机的分类及组成24-26
• 2.1.3 盾构机的工作原理26-28
• 2.1.4 盾构法的优缺点28-29
• 2.2 土压平衡盾构技术及特点29-31
• 2.2.1 土压平衡盾构应用现状29
• 2.2.2 土压平衡盾构工作流程29-30
• 2.2.3 土压平衡盾构特点及适用条件30-31
• 2.3 盾构施工对地表的影响31-34
• 2.3.1 土体变形的机理31-32
• 2.3.2 土体变形的发展32-34
• 2.3.3 引起地表变形的因素34
• 2.4 盾构施工对邻近建筑物的影响34-36
• 2.4.1 邻近建筑物外力条件变化类型34-35
• 2.4.2 建筑物影响形式35-36
• 2.5 盾构施工对地下管线的影响36
• 2.6 本章小结36-37
• 参考文献37-38
• 3 盾构法隧道施工的信息化监测38-57
• 3.1 工程概况及监测方案设计38-47
• 3.1.1 区间隧道工程概述38
• 3.1.2 施工部署与周边环境情况38-39
• 3.1.3 工程地质及水文地质情况39-40
• 3.1.4 监测方案设计40-47
• 3.2 地面道路、地下管线的实测47-51
• 3.3 邻近建筑物的实测51-54
• 3.4 实测数据分析54-55
• 3.4.1 横向地表沉降分析54
• 3.4.2 纵向地表沉降分析54-55
• 3.5 本章小结55
• 参考文献55-57
• 4 盾构法隧道推进数值模拟分析57-80
• 4.1 概述57
• 4.2 ABAQUS软件介绍57-60
• 4.2.1 ABAQUS简介57
• 4.2.2 ABAQUS在岩土工程中的应用57-58
• 4.2.3 Mohr-Coulomb本构模型58-59
• 4.2.4 常用模型的优缺点59-60
• 4.3 有限元模型的建立60-63
• 4.3.1 计算假定60
• 4.3.2 参数选取60-61
• 4.3.3 模拟的实现61-63
• 4.4 模拟结果分析63-76
• 4.4.1 地应力平衡的计算63
• 4.4.2 盾构施工对周边环境的影响分析63-67
• 4.4.3 模拟结果沉降分析67-76
• 4.5 模拟结果与实测结果对比分析76-77
• 4.5.1 横向断面地表沉降对比76
• 4.5.2 纵向断面地表沉降对比76-77
• 4.6 本章小结77-79
• 参考文献79-80
• 5 盾构施工对土体变形的控制措施80-85
• 5.1 主动保障措施80-81
• 5.2 被动保障措施81-83
• 5.3 本章小结83-84
• 参考文献84-85
• 6 结论与展望85-87
• 6.1 结论85-86
• 6.2 展望86-87
• 致谢87-88
• 个人简介88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 欧阳文彪;丁文其;谢东武;;考虑建筑刚度的盾构施工引致沉降计算方法[J];地下空间与工程学报;2013年01期

2 张社荣;田新星;王刚;崔n，

本文编号：335980