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盾构法施工地层变位机理及地表沉降规律研究

作　者: 徐龙辉
导　师: 贺跃光
学　校: 长沙理工大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 盾构法隧道地层变位地表沉降数值模拟
分类号: U455.43
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

近年来，随着我国城乡一体化进程的加快，许多城市掀起了地铁建设的高潮，形成的地铁盾构隧道工程规模和难度日益增大。在隧道开挖过程中，如何预测和控制地表沉降，是施工所面临的一个重要课题。论文以长沙地铁杜-体区间隧道施工为背景，结合现场监测数据、理论及数值模拟，对隧道施工过程中产生的地层变位和地表沉降规行研究，论文的主要工作如下：(1)在阅读国内外大量文献的基础上，探讨盾构法隧道施工地层变位的时间效应和空间效应，分析地表沉降的机理，总结地表沉降的规律。(2)运用FLAC3D软件，使用Mohr—Coulomb弹塑性屈服准则，在考虑隧道的埋深、地质条件、管片、土舱压力、注浆参数、机械等因素的基础上，根据施工工序，对长沙地铁2号线杜-体区间盾构法隧道的施工开挖过程，进行地表沉降的数值模拟，并对监测的数据进行预测分析。(3)依据长沙地铁2号线杜-体区间主体围护结构设计图纸和国家相关规范的要求，编制盾构法隧道周边建（构）筑物、隧道管片的隆沉和水平收敛监测方案，并开展监测。根据施工监测数据，结合隧道埋深、地质条件、注浆参数设置、掘进参数设置等因素，对杜-体区间在土压平衡法隧道施工引起的地层变形规律进行分析，研究地表沉降规律。FLAC3D软件模拟分析结果与实际监测数据结果的一致性，表明利用该数值模拟方法，结合工程中类似地质条件下的参数设置，可以对类似工程进行模拟分析；在隧道施工过程中，结合施工监测数据，采用相应的技术处理措施，合理调整施工参数，可最大限度的确保隧道施工安全。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-19
  1.1 前言  9-11
  1.2 国内外的研究现状  11-16
  1.3 监测方法的研究现状  16-17
  1.4 论文的主要研究内容  17-19
第二章盾构法施工引起地表沉降机理研究  19-29
  2.1 地层移动的时间和空间效应理论  19-23
  2.2 盾构法施工引起地表沉降的因素  23-25
  2.3 地表沉降曲线形成机理的研究  25-27
  2.4 本章小结  27-29
第三章盾构法隧道施工地表沉降数值模拟  29-43
  3.1 前言  29-30
  3.2 FLAC3D的基本原理  30-34
  3.3 工程概况  34
  3.4 岩土工程概况  34-37
  3.5 杜-体区间盾构断面设计及施工方法  37
  3.6 盾构法隧道施工数值模拟  37-42
  3.7 本章小结  42-43
第四章杜体区间盾构法施工地表监测结果及分析  43-62
  4.1 盾构隧道监测方案  43-51
  4.2 监测频率及控制标准的确定  51-53
  4.3 监测数据处理和分析  53-60
  4.4 本章小结  60-62
第五章结论与展望  62-63
  5.1 结论  62
  5.2 展望  62-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
附录A 攻读学位期间发表论文及参与的科研项目  67

盾构法施工地层变位机理及地表沉降规律研究

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