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区间盾构隧道下穿既有车站变形机理及变形控制研究

近年来,随着社会经济水平和人口城镇化的快速发展,地上结构不能满足人类的生存需求,地下工程的发展越来越被得到更多的关注和挑战,其中在粉细砂地层复杂条件下地铁安全施工技术研究已成为各国的研究重点。本文以石家庄地铁6号线区间盾构隧道下穿3号线槐安桥换乘车站为实际工程背景,对粉细砂地层区间盾构隧道下穿工程的变形机理与控制措施进行了相关研究,论文主要研究内容如下:(1)通过大量阅读盾构隧道下穿工程理论的文献,进行了地铁盾构隧道下穿工程对地层和既有邻近建筑物的影响理论研究分析,列出了下穿施工隧道近接度的划分表,提出了下穿工程中地铁车站相关参数控制指标值。(2)用FLAC3D软件对地铁区间隧道下穿既有地铁车站变形机理进行了数值模拟计算,研究得到地铁车站结构的竖向位移随各开挖步变化规律。通过对下穿工程控制变形措施进行优化,提出底板加厚、周边加固、板凳桩加固和桩+袖阀管注浆加固这四种控制变形技术措施方案,其分别从车站主体结构的应力及变形、盾构衬砌  (本文共106页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州交通大学
兰州交通大学

兰州轨道交通富水砂卵石地层盾构施工地表沉降控制技术研究

盾构在富水砂卵石地层中掘进时,往往会造成滞后沉降,因为沉降进而引起地表塌陷,地表塌陷往往又伴随一系列的次生灾害,如地下管道爆裂等,自来水、燃气管道爆管不仅有严重的安全风险,也会给大家生活带来不便。地面塌陷又会导致交通瘫痪,尤其在兰州这种狭长的城市,最终对社会形成非常大的负面影响和财产损失。兰州轨道交通1号线一期工程大部分盾构隧道穿越的地层即为该地层,即含水量丰富且为松散~密实的砂卵石地层。因此,结合轨道交通建设周边情况、盾构掘进情况及富水砂卵石的地质情况,需要对掘进过程中的地表沉降控制相关盾构控制参数进行研究。本文结合兰州轨道交通在富水砂卵石地层盾构掘进施工时,在盾构施工控制地表沉降的过程中,从机型选择、到监控方案、再到具体技术措施做了比较分析与总结。首先,从盾构机的运转环境明确了盾构机选型依据,进而选择自平衡密闭式盾构机选型及掘进参数。然后,根据施工区间的实际情况,制定并实施了地表沉降监控量测方案。最后,系统阐述了盾构施工控制...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

安徽建筑大学
安徽建筑大学

盾构施工引起地表沉降的影响分析

以合肥轨道交通2号线青阳路站至西园路站区间下穿长江西路为研究背景,利用Midas/GTS NX软件建立了三维数值模型,分析双线盾构隧道施工时土仓压力以及双线隧道相互作用引起地表变形的规律,结论如下:(1)土仓压力过大或过小时都会对地表隆沉造成不利影响,当土仓压力值过大时,将会造成开挖面前方2D距离的土体隆起(D为隧道直径);土仓压力值过小时,则会造成地表沉降量过大,这两种情况的发生都将对建(构)筑物造成一定的不良影响。盾构施工过程中,覆土深度为2.5D时,建议比例系数0k的取值在0.5~1.1之间(0k为假定的土仓压力与土体自重应力的关系系数),这时土仓压力与刀盘前方土体的土水压力基本达到平衡,盾构施工对地表隆沉影响较小,可以有效保证刀盘前方土体的稳定。(2)双线平行盾构隧道在其它施工条件不变时,地表沉降受两条隧道中心线距离的影响较大。当隧道中心线间距小于2.5D时,两条隧道相互干扰、叠加,将会造成横断面地表沉降表现为凹槽型(单...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

某大直径盾构盾尾同步注浆引起的渗流场变化及地层变形研究

大直径泥水盾构应用于城市轨道交通建设有较多案例,而在广州地区复合地层条件下采用大直径泥水盾构则缺乏相关经验,也缺乏注浆作用相关研究。复合地层中土体的力学性能和渗透性差异显著,这也必然导致同步注浆对地层的扰动规律与均质地层有所不同,针对上述问题,本文以研究盾尾注浆对渗流场和位移场影响规律为目的,开展了系列研究。本文依托广州地铁四号线南延段大直径泥水盾构区间,制定了外径11.66 m的大直径泥水盾构施工期间的地层的水土压力、沉降以及水平位移的现场监测方案并进行了上述项目的现场监测,对实测数据进行校核和分析的过程中发现,地层超孔压和位移场的变化规律与盾尾注浆作用有较为明显的相关性,通过有限元模拟的进一步分析,发现了盾尾注浆对地层的渗流场和位移场的扰动机理。本文主要工作和结论如下:(1)对监测数进行系统分析,并采用增量方法等研究各个时段孔压、位移的变化趋势,发现盾尾注浆对于本工程的地层位移和孔压有较大影响;(2)通过对实测数据和三维有限...  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>

鲁东大学
鲁东大学

盾构地铁开挖对邻近建筑物桩基影响的数值分析

由于我国经济建设的快速持续发展,交通系统达到了空前的高度繁荣,而且在城市大环境中高层、超高层建筑物密布云集,甚至高架桥、高架铁路等构筑物数不胜数,并且它们大部分的基础形式是桩基础,又由于受地下空间和路线的限制,城市地铁隧道一般绕过复杂的结构物从道路下方修建,但是有时也会从桩旁边穿越。地铁洞室的打通会使周边土层变化发生应力重分布,从而影响附近地表沉降变形和附近原有结构物桩基的内力、变形以及桩基的承载性能,直接威胁结构物使用。由于建筑物桩基承载性能的稳定将决定上部结构的安全使用,因此研究盾构开挖过程对邻近原有桩基和周围土层的变形影响就显得特别重要。经过求学期间对土木相关力学的学习思考,本文章采用常用的数值软件ABAQUS建模研究地铁隧道盾构开挖对临近地层和桩基的变形机理。考虑不同盾构施工阶段对桩身变形和内力变化的影响,并利用单因素控制法改变等代层硬化程度分析对临近桩身的影响。在单桩数据基础上进一步探讨了隧道修建对附近双桩变形影响。主...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>

辽宁工业大学
辽宁工业大学

地铁盾构施工技术对地层变形影响的数值模拟

盾构法施工法被广泛的应用在城市地铁隧道开挖施工中,但是由于开挖过程中难免会造成地层损失,引起临近结构及周边地层的变形,严重时会造成地表塌陷、管线破裂、墙体裂缝等不良现象,因此对盾构开挖引起的城市地表变形的规律的研究具有重大及深远的意义。本文通过以西安城市地铁4号线尚新路站~北客站站区间隧道盾构施工作为研究的工程背景,采取各种研究方法相结合的手段,通过理论分析沉降的规律,现场监测变形规律以及结合使用有限差分软件FLAC3D进行数值仿真模型模拟的手段展开研究,最后得出本文的研究结果及结论如下:城市地铁隧道在开挖的过程中,隧道正上方铁路箱涵沉降槽的中部沉降值最大,远离隧道的箱体沉降值则逐渐减少,轨道沉降最大值约为4.54mm,接近实测值,按已确定的控制标准可满足客专结构和运营安全。通过3D模型数值仿真计算结果得出:隧道在先开挖左线单侧时,地表横断面的沉降会出现凹槽形状的沉降变形,而当进行左右双线隧道的开挖时其影响范围和沉降量则会有明显...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>