上海土层变形对地铁的影响及地铁安全风险评估
发布时间：2020-12-20 13:43
在区域土层变形和局部土层变形的影响下,地铁产生了严重的不均匀变形。本文以上海地铁纵向变形数据、区域土层变形数据和70个基坑附近地铁数据为基础,首先分析地铁变形特征和趋势,然后研究区域土层变形对地铁变形的影响,接着探索基坑引起局部土层变形对地铁变形的影响,最后结合绝对沉降、变形速率、曲率半径和相对弯曲4个指标,使用风险程度值和风险等级评估模型对地铁变形安全风险进行评估。本文主要的内容和结论如下:(1)通过对地铁变形数据进行分析,阐明了地铁不同时间和空间的变形特征和趋势。结果表明:地铁在不同的区域有不同的变形特征,主要受到区域土层变形和局部土层变形的影响。在2008年12月之前,地铁以沉降为主,沉降速率逐渐减小;之后,地铁以隆起为主,隆起速率先增大后减小。(2)基于地铁和区域土层变形数据,阐明了地铁沉降、隆起和不同区域地铁变形差异的原因。结果表明:地铁变形主要受到地铁下部土层的影响。地铁下部的第一、二、三和五承压含水层呈现弹性变形,第四承压含水层呈现弹塑性、塑形变形。弱透水层主要呈现压缩变形,局部区域出现膨胀变形。地铁沉降的原因是以第四承压含水层为主的压缩土层的压缩量大于膨胀量。地铁隆起的...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
开挖深度无量纲化后的墙后地表沉降分布[52]
上海交通大学硕士学位论文142.2地质环境背景2.2.1水文地质条件上海地区地下含水层较为丰富，按照土体形成的成因类型、地质时代和水动力条件，第四系松散岩类孔隙含水层可以划分为三大含水岩组和七大含水层，即：全新统潜水含水层（A）和微承压含水层（B），上、中更新统第一（Ⅰ）、二（Ⅱ）、三（Ⅲ）承压含水层和下更新统第四（Ⅳ）、五（Ⅴ）承压含水层，相对位置如图2-2所示。图2-2上海市水文地质结构图[104]Fig.2-2CharacteristicsofhydrogeologicalstructureinShanghai(1)潜水含水层、微承压含水层潜水含水层可以分为两种类型，分别是分布在上部粘性土的潜水含水层和分布在下部砂性土的潜水含水层，含水层厚度在1～20m，主要分布在上海的西南部和东南部地区。潜水含水层富水性较差，单井涌水量一般小于10m3/日（口径500m，降深2m，下同），容易受到大气降水和地表水的影响。
上海交通大学硕士学位论文16泛。根据沉积类型主要分为上、下两层，上层顶面埋深一般160～180m，厚20～30m，下层顶面埋深一般200～220m，厚10～20m。含水层岩性以灰色细砂、中粗砂为主，富水性较好，大部分地区单井涌水量可以超过1000m3/d，甚至会高达3000m3/d，古河道地带的单井用水量达到3000～5000m3/d。该含水层是上海地区开发利用程度最大的含水层次，也是主要的回灌层，对上海地区地面沉降有重要的影响。(6)第五承压含水层第五承压含水层为早更新世早期河流相沉积物，主要分布在青浦重固、北新泾—南汇县城一线以北、以东的沟谷凹陷地区，受基岩控制明显，呈西南向东北倾伏趋势，是区内埋藏最深、水量较贫乏的含水层。该含水层顶面埋深一般250～280m，底板埋深300～320m，在凹陷中心达330～350m，含水层厚薄不均，岛域区富水性为1000～3000m3/d，陆域地区则以100～1000m3/d为主。该含水层开发利用程度也较高，是上海地区主要的采灌层。2.2.2工程地质条件上海地区对工程影响较大的土层主要集中在地表下75m以内的区段，该区段地层主要由滨海—浅海相的粘性土与砂性土组成，有多个工程地质层（如图2-3所示），主要包括全新统河口－滨海相的表土层（②1）、②3砂粉性土层，滨海－浅海相的软土层（③、④），滨海、溺谷相的粘夹砂性土层（⑤），上更新统湖沼相的第一硬土层（⑥），河流相砂粉性土层（⑦），滨海相的粘夹砂性土层（⑧）和河流相的砂土层（⑨）。图2-3上海市工程地质结构图[104]Fig.2-3CharacteristicsofengineeringgeologicalstructureinShanghai
【参考文献】：
期刊论文
[1]基坑开挖引起的邻近地铁隧道纵向变形计算方法[J]. 徐闻达,蒋军. 铁道建筑. 2018(09)
[2]基坑开挖对既有隧道影响分析[J]. 朱荣军,席培胜. 安徽建筑大学学报. 2018(04)
[3]软土地区隧道两侧深基坑同步施工设计与分析[J]. 李成巍,李伟,梁志荣. 地下空间与工程学报. 2018(S1)
[4]基坑近接施工对地铁盾构区间隧道变形影响分析[J]. 屈东,靳更平. 科技经济市场. 2018(06)
[5]深基坑开挖对既有地铁盾构隧道变形影响研究[J]. 杜江涛,华志刚,曹一龙. 施工技术. 2018(S1)
[6]上海地铁4号线隧道长期纵向变形特征分析与安全评估[J]. 史玉金,李明广,吴威,王建华. 隧道建设(中英文). 2018(S1)
[7]软土地区深基坑变形控制措施对减小临近隧道变形的效果分析[J]. 曾婕,龚迪快,成怡冲,沈俊杰. 工程勘察. 2018(05)
[8]软土地区临近隧道的深大基坑变形控制方法[J]. 杨德志. 山西建筑. 2018(10)
[9]大型深基坑开挖对旁边地铁盾构隧道影响的实测分析[J]. 魏纲,厉京,宣海力,董力政,徐咏咏,张世民. 铁道科学与工程学报. 2018(03)
[10]深基坑开挖对软土地区地铁隧道的变形影响模拟与实测分析[J]. 王巍. 建筑施工. 2017(11)
博士论文
[1]深基坑开挖引起共墙地下结构竖向变形特性研究[D]. 肖潇.上海交通大学 2018
[2]基坑开挖对邻近既有隧道变形影响及保护研究[D]. 杜一鸣.天津大学 2017
[3]软土地区基坑对下卧隧道变形的影响与控制研究[D]. 张俊峰.上海交通大学 2013
[4]基坑开挖时邻近既有隧道的力学响应规律研究[D]. 姜兆华.重庆大学 2013
[5]城市轨道交通网络运营安全风险评估理论与方法研究[D]. 徐田坤.北京交通大学 2012
硕士论文
[1]地铁运营安全标准体系研究[D]. 庞婷.西南交通大学 2017
[2]砂质粉土地区基坑开挖对临近既有隧道的影响研究[D]. 周航生.浙江工业大学 2015
[3]深基坑开挖对临近地铁隧道的影响[D]. 刘方梅.浙江大学 2015
[4]城市轨道交通安全评价与对策研究[D]. 张海云.兰州交通大学 2013
[5]地下空间开发对既有地下构筑物影响的分析[D]. 黄俊光.华南理工大学 2009
本文编号：2927967
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
开挖深度无量纲化后的墙后地表沉降分布[52]
上海交通大学硕士学位论文142.2地质环境背景2.2.1水文地质条件上海地区地下含水层较为丰富，按照土体形成的成因类型、地质时代和水动力条件，第四系松散岩类孔隙含水层可以划分为三大含水岩组和七大含水层，即：全新统潜水含水层（A）和微承压含水层（B），上、中更新统第一（Ⅰ）、二（Ⅱ）、三（Ⅲ）承压含水层和下更新统第四（Ⅳ）、五（Ⅴ）承压含水层，相对位置如图2-2所示。图2-2上海市水文地质结构图[104]Fig.2-2CharacteristicsofhydrogeologicalstructureinShanghai(1)潜水含水层、微承压含水层潜水含水层可以分为两种类型，分别是分布在上部粘性土的潜水含水层和分布在下部砂性土的潜水含水层，含水层厚度在1～20m，主要分布在上海的西南部和东南部地区。潜水含水层富水性较差，单井涌水量一般小于10m3/日（口径500m，降深2m，下同），容易受到大气降水和地表水的影响。
上海交通大学硕士学位论文16泛。根据沉积类型主要分为上、下两层，上层顶面埋深一般160～180m，厚20～30m，下层顶面埋深一般200～220m，厚10～20m。含水层岩性以灰色细砂、中粗砂为主，富水性较好，大部分地区单井涌水量可以超过1000m3/d，甚至会高达3000m3/d，古河道地带的单井用水量达到3000～5000m3/d。该含水层是上海地区开发利用程度最大的含水层次，也是主要的回灌层，对上海地区地面沉降有重要的影响。(6)第五承压含水层第五承压含水层为早更新世早期河流相沉积物，主要分布在青浦重固、北新泾—南汇县城一线以北、以东的沟谷凹陷地区，受基岩控制明显，呈西南向东北倾伏趋势，是区内埋藏最深、水量较贫乏的含水层。该含水层顶面埋深一般250～280m，底板埋深300～320m，在凹陷中心达330～350m，含水层厚薄不均，岛域区富水性为1000～3000m3/d，陆域地区则以100～1000m3/d为主。该含水层开发利用程度也较高，是上海地区主要的采灌层。2.2.2工程地质条件上海地区对工程影响较大的土层主要集中在地表下75m以内的区段，该区段地层主要由滨海—浅海相的粘性土与砂性土组成，有多个工程地质层（如图2-3所示），主要包括全新统河口－滨海相的表土层（②1）、②3砂粉性土层，滨海－浅海相的软土层（③、④），滨海、溺谷相的粘夹砂性土层（⑤），上更新统湖沼相的第一硬土层（⑥），河流相砂粉性土层（⑦），滨海相的粘夹砂性土层（⑧）和河流相的砂土层（⑨）。图2-3上海市工程地质结构图[104]Fig.2-3CharacteristicsofengineeringgeologicalstructureinShanghai
【参考文献】：
期刊论文
[1]基坑开挖引起的邻近地铁隧道纵向变形计算方法[J]. 徐闻达,蒋军. 铁道建筑. 2018(09)
[2]基坑开挖对既有隧道影响分析[J]. 朱荣军,席培胜. 安徽建筑大学学报. 2018(04)
[3]软土地区隧道两侧深基坑同步施工设计与分析[J]. 李成巍,李伟,梁志荣. 地下空间与工程学报. 2018(S1)
[4]基坑近接施工对地铁盾构区间隧道变形影响分析[J]. 屈东,靳更平. 科技经济市场. 2018(06)
[5]深基坑开挖对既有地铁盾构隧道变形影响研究[J]. 杜江涛,华志刚,曹一龙. 施工技术. 2018(S1)
[6]上海地铁4号线隧道长期纵向变形特征分析与安全评估[J]. 史玉金,李明广,吴威,王建华. 隧道建设(中英文). 2018(S1)
[7]软土地区深基坑变形控制措施对减小临近隧道变形的效果分析[J]. 曾婕,龚迪快,成怡冲,沈俊杰. 工程勘察. 2018(05)
[8]软土地区临近隧道的深大基坑变形控制方法[J]. 杨德志. 山西建筑. 2018(10)
[9]大型深基坑开挖对旁边地铁盾构隧道影响的实测分析[J]. 魏纲,厉京,宣海力,董力政,徐咏咏,张世民. 铁道科学与工程学报. 2018(03)
[10]深基坑开挖对软土地区地铁隧道的变形影响模拟与实测分析[J]. 王巍. 建筑施工. 2017(11)
博士论文
[1]深基坑开挖引起共墙地下结构竖向变形特性研究[D]. 肖潇.上海交通大学 2018
[2]基坑开挖对邻近既有隧道变形影响及保护研究[D]. 杜一鸣.天津大学 2017
[3]软土地区基坑对下卧隧道变形的影响与控制研究[D]. 张俊峰.上海交通大学 2013
[4]基坑开挖时邻近既有隧道的力学响应规律研究[D]. 姜兆华.重庆大学 2013
[5]城市轨道交通网络运营安全风险评估理论与方法研究[D]. 徐田坤.北京交通大学 2012
硕士论文
[1]地铁运营安全标准体系研究[D]. 庞婷.西南交通大学 2017
[2]砂质粉土地区基坑开挖对临近既有隧道的影响研究[D]. 周航生.浙江工业大学 2015
[3]深基坑开挖对临近地铁隧道的影响[D]. 刘方梅.浙江大学 2015
[4]城市轨道交通安全评价与对策研究[D]. 张海云.兰州交通大学 2013
[5]地下空间开发对既有地下构筑物影响的分析[D]. 黄俊光.华南理工大学 2009
本文编号：2927967
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/2927967.html
