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浅埋暗挖城市隧道施工引起的地层沉降规律研究

作　者: 孙国华
导　师: 程桦
学　校: 安徽建筑工业学院
专　业: 结构工程
关键词: 浅埋隧道隧道性状地表沉降 FLAC3D
分类号: U455.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

城市浅埋隧道工程中,隧道施工不可避免地产生地层位移及地面沉降,但施工过程中由于对隧道自身及周边建筑物的安全考虑,一般要求对隧道施工产生的地面沉降有严格的限制,所以,对地面沉降规律的研究就显得十分必要。城市浅埋隧道施工引起的地表沉降是造成各种地表上部建筑物损害的主要原因之一。通常,在隧道设计时一般只考虑施工控制地表的沉降,对地表建筑物的沉降没有涉及到,国内更多的做法是规定一个沉降上限值,超过这个值就修改隧道的初步设计或调整施工方案。该种做法很不科学,由此而采取的加固措施未必可取。本文运用三维数值分析程序FLAC3D对浅埋暗挖城市隧道施工过程中引起地层沉降规律进行研究,对各种主要因素逐一研究,为隧道施工提供理论上的指导。本文首先介绍了浅埋隧道的主要施工方法和浅埋暗挖法的适用范围及其优缺点,接着简要介绍了浅埋暗挖法的施工工艺和三维快速拉格朗日软件FLAC3D及数值模拟相关理论,并采用FLAC3D软件建立了浅埋隧道的数值计算模型,然后研究不同因素(围岩性质、开挖和支护方法、隧道上覆土厚度、开挖孔径和地层条件)对浅埋隧道性状和地表沉降的影响,最后,通过一工程实例加以验证这些规律的意义。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
插图清单  9-11
图表清单  11-12
第一章绪论  12-20
  1.1 选题背景  12-13
  1.2 研究意义  13-14
  1.3 国内外研究现状  14-18
    1.3.1 地表沉降与变形规律  14-18
  1.4 现存问题  18
  1.5 主要研究内容与方法  18-19
  1.6 研究技术路线  19-20
第二章浅埋隧道开挖施工方法  20-31
  2.1 概述  20
  2.2 深埋与浅埋隧道的深度分界  20
  2.3 施工方法  20-22
  2.4 浅埋暗挖法的适用范围与优缺点  22-23
  2.5 浅埋暗挖隧道施工工艺  23-30
    2.5.1 浅埋暗挖隧道施工的技术要求和工艺流程  24
    2.5.2 地层预加固和预支护  24-26
    2.5.3 浅埋暗挖隧道的初期支护  26-28
    2.5.4 浅埋暗挖隧道的二次衬砌  28
    2.5.5 现场监控量测  28-29
    2.5.6 浅埋暗挖技术的发展  29-30
  2.6 本章小结  30-31
第三章数值分析  31-54
  3.1 概述  31
  3.2 FLAC3D 简介  31-32
  3.3 计算模型  32-33
  3.4 影响因素分析  33-52
    3.4.1 围岩性质分析  33-37
    3.4.2 支护措施分析  37-44
    3.4.3 开挖方法分析  44-45
    3.4.4 隧道埋深分析  45-47
    3.4.5 断面尺寸分析  47-50
    3.4.6 地层条件组合分析  50-52
  3.5 本章小结  52-54
第四章工程应用综合分析  54-71
  4.1 概述  54
  4.2 工程概况  54-55
  4.3 施工工艺  55-61
  4.4 变形与应力动态响应分析  61-64
  4.5 施工方案优化  64-68
  4.6 现场监测与结果评价  68-69
  4.7 本章小结  69-71
第五章结论及展望  71-73
  5.1 结论  71-72
  5.2 展望  72-73
参考文献  73-76
致谢  76-77
作者简介及读研期间主要科研成果  77-78

浅埋暗挖城市隧道施工引起的地层沉降规律研究

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