【碩士】地鐵盾構(gòu)施工引起地表沉降的數(shù)值模擬研究【2009】

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　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：西安科技大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　盾構(gòu)法己成為城市地鐵施工中一種重要的施工方法，由施工引起的地表沉降及地層移動(dòng)規(guī)律是盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)和施工中非常關(guān)心的問題之一。地鐵隧道施工階段及施工后期誘發(fā)的地表沉降是造成各種建、構(gòu)筑物產(chǎn)生外觀及功能上損害的主要原因，每年由此而造成相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，研究盾構(gòu)隧道施工引起的地面沉降及土體側(cè)向位移規(guī)律是十分迫切的。　　本文結(jié)合西安地鐵隧道施工，運(yùn)用三維顯式有限差分分析軟件FLAC3D，建立地鐵盾構(gòu)施工過程的模型，對(duì)開挖及變形進(jìn)行仿真模擬，系統(tǒng)分析研究了盾構(gòu)施工過程中引起的土體位移情況，以及對(duì)影響土體變形的因素如隧道埋深、注漿時(shí)間的及時(shí)性、土艙壓力等進(jìn)行了分析。通過數(shù)值模擬等研究，得出了一些有參考價(jià)值的結(jié)論：　　地表沉降隨著盾構(gòu)的推進(jìn)不斷增大，盾尾后30m左右達(dá)到最大值，為17．1mm。地表土體橫向水平位移隨著開挖斷面的不斷進(jìn)行其值不斷增大，在開挖面后30m處趨于穩(wěn)定；地表土體縱向水平位移當(dāng)盾構(gòu)逐漸靠近監(jiān)測(cè)面時(shí)土體向盾構(gòu)推進(jìn)的反方向移動(dòng)，當(dāng)盾構(gòu)通過監(jiān)測(cè)面后，土體又逐漸向盾構(gòu)推進(jìn)的方向移動(dòng)。注漿體所處狀態(tài)和注漿時(shí)間是否及時(shí)對(duì)地表沉降值影響非常大，注漿不及時(shí)時(shí)，引起的地表最大沉降值是注漿及時(shí)狀態(tài)下的2-5倍，故壁后注漿的及時(shí)性是盾構(gòu)隧道施工中一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)。增大土艙壓力對(duì)控制地表沉降所起作用有限，或者并不合適，反而使地表沉降增加許多。實(shí)際施工過程中，宜與原始土壓力保持一致?！　⊙芯康贸龅牡罔F盾構(gòu)施工地層沉降機(jī)理和規(guī)律為類似工程方案確定與施工組織設(shè)計(jì)，可提供一定的參考價(jià)值。　　

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