合肥地铁区间盾构隧道施工对地表和建筑物影响分析

发布时间：2017-08-08 15:09

  本文关键词：合肥地铁区间盾构隧道施工对地表和建筑物影响分析

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【摘要】：如今,我国城轨建设正迅速发展,盾构法已然成为地铁隧道施工的主要方法。盾构法相比其他方法有其明显的优点,然而仍避免不了会对周边土体造成扰动,进而影响到建筑物的安全。因此,研究盾构隧道施工对地表与建筑物的影响机理,进而提出行之有效的控制措施,具有重要的工程意义。本文以合肥地铁一号线大东门站-芜湖路站盾构区间为工程背景,分析研究了几个典型监测断面的地面沉降数据和某建筑物的沉降数据,得到了盾构推进过程中的地面和建筑物沉降规律。结果得出地面沉降主要产生在盾构穿过后、盾尾脱空阶段,地表横向沉降与沉降槽规律相符。本文还采用MIDAS/GTS数值分析软件建立了盾构穿过某五层砖混结构建筑物的三维数值模型并研究了隧道埋深、盾尾注浆、推进压力与双线隧道不同开挖顺序等影响因素对地面沉降的影响规律。分析了盾构推进过程中的地面与建筑物沉降规律,并评估了建筑物的安全性。结果得出左线盾构首先掘进时,地面横向沉降槽两侧对称分布,右线盾构掘进后,左线土层发生二次扰动,左线沉降形成叠加效应,地面沉降最大值位于左线隧道中线正上方,建筑物不均匀沉降与应力均相对较小,建筑物处于安全状态。此外,还将数值模拟结果和监测数据进行对比分析,结果显示两者相差不大,趋势拟合较好,可为工程施工提供参考。最后基于实际工程,提出地表和建筑物施工控制措施。
【关键词】：隧道开挖 沉降监测 数值模拟 地表沉降 建筑物沉降
【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;U231.3
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 引言15-16
• 1.2 国内外研究现状16-20
• 1.2.1 盾构推进引起地层移动研究现状16-18
• 1.2.2 盾构施工对周边建筑物影响研究现状18-20
• 1.3 本文研究内容和方法20-21
• 第二章 盾构施工影响机理及有限元理论21-32
• 2.1 盾构施工原理21-23
• 2.1.1 盾构基本工作原理21
• 2.1.2 盾构施工主要技术环节21-23
• 2.2 盾构施工对地层的影响23-25
• 2.2.1 影响地表沉降的因素23-24
• 2.2.2 地层沉降发展历程24-25
• 2.3 盾构施工对建筑物影响25-27
• 2.3.1 盾构施工对邻近建筑物影响机理25
• 2.3.2 盾构掘进因素25-27
• 2.4 盾构隧道有限元计算理论27-31
• 2.4.1 隧道推进有限元分析27-28
• 2.4.2 土体的本构模型28-29
• 2.4.3 MIDAS-GTS隧道施工数值模拟方法29-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 盾构施工地表和建筑物沉降监测与结果分析32-50
• 3.1 工程概况32-34
• 3.1.1 工程地质条件32-34
• 3.1.2 水文地质条件34
• 3.2 监测方案34-39
• 3.2.1 地表沉降监测34-36
• 3.2.2 地面建(构)筑物监测36-39
• 3.3 地表纵向沉降规律分析39-41
• 3.4 地表横向沉降规律分析41-45
• 3.4.1 左线隧道单独开挖工况41-44
• 3.4.2 双洞开挖工况44-45
• 3.5 建筑物沉降规律45-48
• 3.6 本章小结48-50
• 第四章 盾构施工对地表和建筑物影响数值模拟50-78
• 4.1 实际工程模拟50-54
• 4.1.1 模型参数50-51
• 4.1.2 实际模型51-53
• 4.1.3 模拟施工步骤53-54
• 4.2 河滨社区建筑物模拟54-69
• 4.2.1 地表沉降分析54-66
• 4.2.2 建筑物沉降分析66-69
• 4.3 地表沉降影响因素分析69-77
• 4.3.1 不同埋深条件下盾构施工对地面沉降的影响70-71
• 4.3.2 盾尾注浆对地面沉降的影响71-74
• 4.3.3 不同掘进压力对地面沉降的影响74-76
• 4.3.4 双线隧道不同推进方式对地面沉降的影响76-77
• 4.4 本章小结77-78
• 第五章 地表和建筑物沉降控制措施78-84
• 5.1 地表施工控制措施78-79
• 5.2 建筑物施工控制措施79-82
• 5.2.1 主动控制措施80-81
• 5.2.2 被动控制措施81-82
• 5.3 本工程建筑物施工控制措施82
• 5.4 本章小结82-84
• 第六章 结论与展望84-86
• 6.1 结论84
• 6.2 展望84-86
• 参考文献86-90
• 攻读硕士学位期间学术活动及成果情况90

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本文编号：640598