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沉降浅埋暗挖车站不同开挖工法对地表沉降影响

收藏本文 2024-04-10 点赞:7445 浏览:24180 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:浅埋暗挖法在城市地铁施工历程中具有工法灵活多变、环境污染小和工程造价低等特点越来越得到人们的青睐。地下岩土体开挖不可避开对周边地层产生扰动,引起地应力重分布和地层移动,以而产生地表沉降,当沉降变形过大时就可能导致临近建(构)筑物的倾斜、开裂、地下管线破坏等。对于不同深度条件下不同工法,由于其埋深施工步序支护结构等各不相同,沉降总量和沉降规律也不同。所以十分有必要对暗挖历程中的地表沉降进行深入探讨,论述地表沉降发生的变形机理,探求其地表沉降变化的基本特点及变形规律。同时通过数值计算可靠地预计地表沉降并提出合理的应对措施和施工工法,这些对暗挖车站的设计、施工及附近建(构)筑物的安全都具有重要作用。本论文以青岛地铁一期工程(3号线)大跨浅埋暗挖江西路站为背景,在前人的探讨成果基础上通过数值计算对不同埋深、不同工法条件下的沉降变形规律进行了探讨。探讨历程中所做工作及取得的成果主要有以下几个方面:(1)对暗挖施工对地层的沉降机理及变形规律进行了叙述,以力学角度解释了开挖前后围岩的受力状态极其变化走势,在此基础上结合实际工程施工提出了合理制约地层沉降的对策。(2)预测车站开挖引起的地表沉降时,合理正确的模拟车站开挖支护历程以及各支护措施的力学效果对预测结果的正确与否非常重要。(3)结合江西路站工况及现场地表沉降监测数据对其施工历程中引起的地表沉降进行了浅析,得出了该地区浅埋暗挖三导洞施工时地表沉降横向变化规律及纵向变化规律,在同一开挖断面上先开挖一侧的沉降值要大于后开挖一侧的沉降值。文章利用有限元计算软件Plaxis3D Tunnel对该工程实际工况进行了计算,并将计算结果与实际开挖所引起的地表沉降的规律进行了比较浅析。(4)结合江西路工程背景,对双侧壁导坑法和CRD工法进行了数值计算浅析,得出了在覆跨比小于0.62时CRD工法产生的拱顶沉降及地表沉降量均大于双侧壁导坑法,并指出了施工历程中较危险的施工步骤,给出了相应的对策来提升工程的安全性。上面陈述的探讨以论述探讨为指导,通过监测数据浅析和数值模拟计算相结合,使浅埋暗挖论述策略在“土岩组合”地区的的探讨向前迈进了一步,所取得的成果对地质条件类似地区和本地区的其他工程施工具有较大的参考作用和实际运用价值。关键词:浅埋暗挖论文地表沉降论文现场监测论文有限元论文数值模拟论文

    摘要5-7

    Abstract7-12

    1 绪论12-29

    1.1 选题的背景12-14

    1.2 国内外探讨近况14-27

    1.2.1 浅埋暗挖法介绍14-15

    1.2.2 浅埋暗挖不同开挖工法及其特点15-19

    1.2.3 埋深对地表沉降影响不足的探讨19-21

    1.2.4 地表沉降预测的探讨近况21-27

    1.3 探讨内容、策略、技术路线及运用价值27-28

    1.3.1 探讨内容及运用价值27-28

    1.3.2 论文探讨策略及技术路线28

    1.4 论新之处28-29

    2 暗挖施工对上覆地层的影响机理及对策29-37

    2.1 地层沉降机理29-32

    2.1.1 地层损失论29-30

    2.1.2 地层原始应力的转变30-31

    2.1.3 土体的固结沉降31-32

    2.2 地层沉降规律32-35

    2.2.1 随掌子面掘进的纵向变化规律32-33

    2.2.2 地表沉降的横向变化规律33-35

    2.3 制约地表沉降的对策35-36

    2.4 本章小结36-37

    3 江西路站工程实例37-50

    3.1 工程背景介绍37

    3.2 工程环境及施工工况37-43

    3.2.1 工程环境37-38

    3.2.3 工程地质及水文地质情况38-41

    3.2.4 车站主体结构施工概况41-43

    3.3 施工历程中的监控量测43-46

    3.3.1 监测目的43

    3.3.2 测点布设原则及依据43-45

    3.3.3 测点布设45-46

    3.4 监测数据统计浅析46-49

    3.5 本章小结49-50

    4 车站施工的有限元浅析策略50-55

    4.1 有限元法的基本原理50

    4.2 有限元浅析的基本步骤50-51

    4.3 开挖及支护的有限元浅析策略51-54

    4.3.1 应力的释放历程模拟51-52

    4.3.2 开挖历程模拟52-54

    4.3.3 支护历程模拟54

    4.4 本章小结54-55

    5 模型建立及工程计算55-65

    5.1 PLAXIS3D TUNNEL 软件的介绍55-56

    5.2 计算参数及车站模型56-59

    5.2.1 计算参数56-58

    5.2.2 模型的建立58-59

    5.3 工程实例模拟59-64

    5.3.1 模拟及计算历程59-63

    5.3.2 计算结果浅析63-64

    5.4 本章小结64-65

    6 不同开挖工法的数值计算65-87

    6.1 施工工法的选择65

    6.2 各工法的施工要点65-67

    6.2.1 双侧壁导坑法65-67

    6.2.2 CRD 工法67

    6.3 数值浅析结果67-71

    6.4 本章小结71-72

    6.5 附图72-87

    7 结论与展望87-89

    7.1 结论87-88

    7.2 展望88-89

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