盾构穿过非均质土层时地表沉降规律研究
发布时间：2020-12-08 22:25
改革开放40年来,中国城市化发展迅速,大量人口聚集于城市生活,公共交通压力逐年增长。在这种背景下,发展地下轨道交通势在必行。盾构法是地下铁道建设中最重要的一种施工方法,由于其安全性、高效性、对周边环境影响小等特点,在我国各大城市地铁建设中被广泛应用。虽然盾构法施工技术已经成熟,但由于地质条件复杂性,盾构法施工或多或少都会引起地表沉降,而地表沉降过大会对周边建筑物、管线产生破坏。因此,研究盾构开挖不同地层时的地表沉降很有必要。本文以武汉市地铁7号线香港路至三阳路区间右线工程为背景,通过对现场施工资料和监测数据的分析,结合工程实例,运用岩土工程有限元软件PLAXIS进行数值模拟,研究了盾构开挖不同土层时地表沉降变化规律、注浆压力与埋深比关系、优化注浆压力和土仓压力对地表沉降的变化,得出如下结论:(1)盾构穿过细砂层时地表最大沉降位置为隧道中轴线上开挖面距离监测点10环,最大沉降量约为22mm,盾构穿过粉细砂层时地表最大沉降量约为30mm。开挖细砂层时影响半径大于开挖粉细砂层影响半径。但开挖细砂层时地表最大沉降、盾尾沉降、趋于稳定所需时间都小于开挖粉细砂层。(2)数值模拟得到埋深比3:1时,...
【文章来源】：武汉工程大学湖北省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
它有非常锋利的刀盘，对土体进行削切。盾壳对其产生保护作用，盾壳主要承受着周围土体静止土压力，地下水水压，保证开挖面安全。“盾”即保护，指盾壳；“构”即构筑物，指管片拼装。结构如图2-1。图2-1盾构机示意图盾构问世至今(2018 年)已有200余年的历史,其始于英国,发展于日本、德国[37][38]。其发展历程可分为以下4个阶段：即1825--1876 年的手掘式；1876-1964年的机械式、气压式；1964-1984 年的闭胸式、土压泥水式；1984至今,高智能
12起）、尾部沉降、尾部空隙沉降、长期延续沉降。如图2-2。图2-2地面沉降变化趋势图（1）初期沉降主要是指盾构机还未开挖到检测点，距离监测点还有一定距离，且沉降产生的位置为土体滑裂面以外。由于这种沉降并不是所有隧道施工都会产生，且这种沉降比较小，所以不容易被发现。（2）开挖面隆起（或沉降）主要是指盾构机刚好掘进到某一个监测断面，监测断面前方土体的隆起或沉降。由于隧道类型不同，因此选取的开挖方式也不相同。并且各种开挖参数有所差异，导致了开挖面土体应力状态变化不同。致使其覆盖土层的土压力增大或减小。图2-3超载系数与土体流失的关系图
【参考文献】：
期刊论文
[1]长春地层地铁隧道施工的Peck公式改进[J]. 郑馨,麻凤海. 地下空间与工程学报. 2017(03)
[2]盾构隧道穿越粉细砂层时的地表沉降分析[J]. 张子真,孙玉辉,陈昌彦,王金明. 城市轨道交通研究. 2017(04)
[3]宁波软土盾构隧道施工地表沉降分析[J]. 顾其波,郑荣跃,杨芬,刘干斌,黄勇. 水文地质工程地质. 2016(01)
[4]软土地层中盾构施工参数对地表沉降的影响研究[J]. 陈自海,杨建辉,郭小东,管亚君. 隧道建设. 2015(12)
[5]砂土中隧道施工引起土体内部沉降规律特征的室内模型试验研究[J]. 王正兴,缪林昌,王冉冉,潘浩. 土木工程学报. 2014(05)
[6]密实砂土地层盾构隧道开挖面失稳离心模型试验研究[J]. 汤旅军,陈仁朋,尹鑫晟,孔令刚,黄博,陈云敏. 岩土工程学报. 2013(10)
[7]古土壤地层盾构施工引起的地表沉降分析[J]. 张吉宏. 防灾减灾工程学报. 2013(01)
[8]盾构隧道引起地层损失和地表沉降的离心模型试验研究[J]. 马险峰,王俊淞,李削云,余龙. 岩土工程学报. 2012(05)
[9]砂卵石地层盾构施工地表沉降分析及对策[J]. 牟亚洲. 铁道建筑技术. 2012(04)
[10]土压平衡式盾构掘进过程的相似模型试验[J]. 何川,汪洋,方勇,谢俊,赵强政. 土木工程学报. 2012(02)
硕士论文
[1]土压平衡盾构掘进管理优化研究[D]. 袁泽.石家庄铁道大学 2016
[2]大连地铁2号线盾构施工引起的地表沉降研究[D]. 刘学鑫.大连交通大学 2014
[3]地铁隧道盾构施工引起土体附加应力及地表沉降研究[D]. 彭诚.中南大学 2014
[4]隧道盾构施工对地层沉降及邻近建筑的影响研究[D]. 伍廷亮.天津城市建设学院 2012
[5]富水软弱土层双线隧道盾构施工引发的地表沉降研究[D]. 曹海兵.北京交通大学 2012
[6]典型地质条件下地铁施工引起地表沉降规律的研究[D]. 闫海生.太原理工大学 2011
[7]地铁盾构施工对邻近结构物的影响预测与控制方法[D]. 华科.西南交通大学 2008
[8]盾构隧道施工与邻近建筑物相互影响研究[D]. 丁智.浙江大学 2007
[9]南京长江隧道超大断面管片衬砌结构相似模型试验与数值分析[D]. 杨雄.西南交通大学 2007
[10]EPB盾构法隧道施工引起的地表沉降分析与数值模拟[D]. 李曙光.中南大学 2006
本文编号：2905786
【文章来源】：武汉工程大学湖北省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
它有非常锋利的刀盘，对土体进行削切。盾壳对其产生保护作用，盾壳主要承受着周围土体静止土压力，地下水水压，保证开挖面安全。“盾”即保护，指盾壳；“构”即构筑物，指管片拼装。结构如图2-1。图2-1盾构机示意图盾构问世至今(2018 年)已有200余年的历史,其始于英国,发展于日本、德国[37][38]。其发展历程可分为以下4个阶段：即1825--1876 年的手掘式；1876-1964年的机械式、气压式；1964-1984 年的闭胸式、土压泥水式；1984至今,高智能
12起）、尾部沉降、尾部空隙沉降、长期延续沉降。如图2-2。图2-2地面沉降变化趋势图（1）初期沉降主要是指盾构机还未开挖到检测点，距离监测点还有一定距离，且沉降产生的位置为土体滑裂面以外。由于这种沉降并不是所有隧道施工都会产生，且这种沉降比较小，所以不容易被发现。（2）开挖面隆起（或沉降）主要是指盾构机刚好掘进到某一个监测断面，监测断面前方土体的隆起或沉降。由于隧道类型不同，因此选取的开挖方式也不相同。并且各种开挖参数有所差异，导致了开挖面土体应力状态变化不同。致使其覆盖土层的土压力增大或减小。图2-3超载系数与土体流失的关系图
【参考文献】：
期刊论文
[1]长春地层地铁隧道施工的Peck公式改进[J]. 郑馨,麻凤海. 地下空间与工程学报. 2017(03)
[2]盾构隧道穿越粉细砂层时的地表沉降分析[J]. 张子真,孙玉辉,陈昌彦,王金明. 城市轨道交通研究. 2017(04)
[3]宁波软土盾构隧道施工地表沉降分析[J]. 顾其波,郑荣跃,杨芬,刘干斌,黄勇. 水文地质工程地质. 2016(01)
[4]软土地层中盾构施工参数对地表沉降的影响研究[J]. 陈自海,杨建辉,郭小东,管亚君. 隧道建设. 2015(12)
[5]砂土中隧道施工引起土体内部沉降规律特征的室内模型试验研究[J]. 王正兴,缪林昌,王冉冉,潘浩. 土木工程学报. 2014(05)
[6]密实砂土地层盾构隧道开挖面失稳离心模型试验研究[J]. 汤旅军,陈仁朋,尹鑫晟,孔令刚,黄博,陈云敏. 岩土工程学报. 2013(10)
[7]古土壤地层盾构施工引起的地表沉降分析[J]. 张吉宏. 防灾减灾工程学报. 2013(01)
[8]盾构隧道引起地层损失和地表沉降的离心模型试验研究[J]. 马险峰,王俊淞,李削云,余龙. 岩土工程学报. 2012(05)
[9]砂卵石地层盾构施工地表沉降分析及对策[J]. 牟亚洲. 铁道建筑技术. 2012(04)
[10]土压平衡式盾构掘进过程的相似模型试验[J]. 何川,汪洋,方勇,谢俊,赵强政. 土木工程学报. 2012(02)
硕士论文
[1]土压平衡盾构掘进管理优化研究[D]. 袁泽.石家庄铁道大学 2016
[2]大连地铁2号线盾构施工引起的地表沉降研究[D]. 刘学鑫.大连交通大学 2014
[3]地铁隧道盾构施工引起土体附加应力及地表沉降研究[D]. 彭诚.中南大学 2014
[4]隧道盾构施工对地层沉降及邻近建筑的影响研究[D]. 伍廷亮.天津城市建设学院 2012
[5]富水软弱土层双线隧道盾构施工引发的地表沉降研究[D]. 曹海兵.北京交通大学 2012
[6]典型地质条件下地铁施工引起地表沉降规律的研究[D]. 闫海生.太原理工大学 2011
[7]地铁盾构施工对邻近结构物的影响预测与控制方法[D]. 华科.西南交通大学 2008
[8]盾构隧道施工与邻近建筑物相互影响研究[D]. 丁智.浙江大学 2007
[9]南京长江隧道超大断面管片衬砌结构相似模型试验与数值分析[D]. 杨雄.西南交通大学 2007
[10]EPB盾构法隧道施工引起的地表沉降分析与数值模拟[D]. 李曙光.中南大学 2006
本文编号：2905786
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