成都地铁砂卵石层盾构开挖引起的地表沉降规律分析

发布时间：2017-10-13 00:02

  本文关键词：成都地铁砂卵石层盾构开挖引起的地表沉降规律分析

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【摘要】：伴随着成都市地铁建设的大力发展,盾构开挖诱发的地表变形问题在实际工程中引起了很大关注,成都市砂卵石层分布广泛,具有较强的区域性特点,因此基于成都砂卵石层空间分布规律及工程特性,开展针对成都砂卵石层开挖扰动下的地表变形规律研究具有较强的实际意义。本文以成都地铁4号线西延线为依托,以勘察资料及监测资料为基础,对盾构施工诱发的地表变形规律进行了分析,论文主要完成了以下几方面的工作：1.在搜集和整理了成都地铁4号线西延线大量勘察钻孔资料的基础上,利用三维地质建模软件GOCAD建立成都地铁4号线西延线三维地质模型,结合典型基坑砂卵石层粒径特征及形态规律调查,综合分析地铁沿线砂卵石层的空间分布规律；2.结合成都市砂卵石层工程特性,盾构施工效应,地下水动态平衡三方面分析了成都富水砂卵石层中盾构开挖引起地表沉降的变形机理：3.根据沿线砂卵石层富水程度、含水介质特征(物质组成、结构、厚度及其空间分布、透水性),结合地下等水位线分布特征及地下水流向特征,将地铁沿线区域进行了水文地质单元划分；4.结合有限差分软件FLAC3D分析了单、双洞开挖对于地表横、纵向变形的影响规律,比较分析了隧道在平衡状态,补水条件和排水条件下地层产生沉降大小以及沉降影响范围,获得砂卵石层在渗流作用下的沉降变形规律；5.基于成都地铁大量开挖断面沉降监测的统计,用最小二乘法原理进行回归分析后,得出成都砂卵石层中Peck公式沉降槽宽度系数K值和体积损失率η的变化范围；并结合成都地铁各线路现场实时监测数据,分析修正Peck公式参数取值的可靠性,并引入加权变形模量及加权内摩擦角探讨了地层性质对K和η的影响,最后比较了双洞开挖的地表变形规律。
【关键词】：砂卵石地层 地下水 地表变形 FLAC~(3D) Peck公式
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.43;U231.3;P642.26
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 选题背景及研究意义11-12
• 1.2 国内外研究现状分析12-19
• 1.2.1 成都砂卵石层空间分布规律及工程特性研究现状12-13
• 1.2.2 盾构施工诱发地表变形的机理研究现状13-14
• 1.2.3 盾构施工诱发地表变形的预测研究现状14-19
• 1.3 研究内容19
• 1.4 研究方法、技术路线19-21
• 1.4.1 研究方法19-20
• 1.4.2 技术路线20-21
• 第2章 地铁4号线西延线砂卵石层空间分布规律分析21-44
• 2.1 工程概况22
• 2.2 地质环境条件22-27
• 2.2.1 工程地质条件22-26
• 2.2.2 水文地质条件26-27
• 2.3 砂卵石层成因分类27-28
• 2.4 地铁沿线三维地质模型的构建28-35
• 2.4.1 GOCAD软件概述28-29
• 2.4.2 三维地质体模型的建立29-34
• 2.4.3 三维参数模型的建立34-35
• 2.5 典型基坑砂卵石粒径特征及形态规律分析35-42
• 2.5.1 砂卵石颗粒级配特征分析37-39
• 2.5.2 砂卵石形状指标分析39-41
• 2.5.3 砂卵石定向排列方位分析41-42
• 2.6 本章小结42-44
• 第3章 成都砂卵石层盾构诱发地表变形机理分析44-51
• 3.1 砂卵石层工程特性的影响44-45
• 3.2 盾构施工效应的影响45-47
• 3.3 地下水动态平衡的影响47-50
• 3.3.1 地下水的补给、径流、排泄48
• 3.3.2 地下水的富水性及动态特征48
• 3.3.3 研究区域水文地质单元分区48-50
• 3.4 本章小结50-51
• 第4章 动力扰动下砂卵石层变形规律的数值模拟51-69
• 4.1 盾构模拟断面介绍51-52
• 4.2 盾尾空隙的等代层处理52-53
• 4.3 数值模型的构建53-55
• 4.4 数值模拟结果55-68
• 4.4.1 单洞开挖变形规律分析55-61
• 4.4.2 双洞开挖变形规律分析61-65
• 4.4.3 工况对比分析65-68
• 4.5 本章小结68-69
• 第5章 盾构开挖引起地表沉降的Peck公式理论预测69-83
• 5.1 经验Peck公式简介69-70
• 5.2 Peck实测数据回归70-75
• 5.3 修正Peck公式应用检验75-77
• 5.4 地层性质对η与K的影响探讨77-78
• 5.5 基于Peck公式左、右线地表沉降比较78-81
• 5.6 本章小结81-83
• 结论83-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-92
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果92

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本文编号：1021655