双线隧道施工引起的地表沉降及其控制措施研究

论文摘要

通常城市地铁由双线隧道构成,双线隧道施工时地表沉降变化与单线隧道施工不同,因此探析双线隧道开挖引起的沉降变化规律,根据地层特性和周边环境提出切实合理的沉降控制措施,对地铁建设有重大作用。论文以西安地铁五号线兴青区间双线隧道施工为背景,该区间隧道埋深较浅采用矿山法施工。将现场地表沉降监测数据和数值模拟结果相结合,对西安地铁五号线兴青区间隧道开挖引起的地表沉降和采取的沉降控制措施进行系统的分析。主要包括以下3个方面:(1)结合西安地铁五号线兴青区间隧道开挖工程,根据施工过程中的重难点,对比分析了各种预加固技术的加固原理、优缺点及适用范围,并对依托工程采用的预加固技术进行了比选和介绍,且对其控制效果进行了分析。(2)运用MIDAS GTS NX软件建立隧道施工三维模型,根据地质情况和支护结构,选取材料参数,计算不同施工顺序,不同断面形式下隧道施工引起的地表沉降和支护结构内力变化状况,分析地表沉降规律,讨论控制措施对沉降的影响。(3)通过对地表横向沉降监测点进行分析,研究不同断面尺寸、不同施工方法,不同隧道埋深对地表沉降的影响;将数值模拟与现场监测数据进行对比,表明数值模拟对施工具有一定的指导作用,并通过模拟优化加固,表明适当扩大加固范围能很好的控制地表沉降,在现有预处理条件下,部分断面地表监测点最大沉降量达到43.3mm,而部分断面地表监测点最大沉降量为16.6mm远小于预警值30mm,对超过预警值区段进行预加固优化,控制沉降。本文结合西安地铁五号线兴青区间隧道施工,对双线隧道施工引起的地表沉降和控制措施进行了分析,对西安地铁后续建设和地层沉降控制有一定借鉴性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
•   1.1 选题背景及研究的意义
•     1.1.1 选题背景
•     1.1.2 研究意义
•   1.2 本课题研究领域国内外的研究现状
•     1.2.1 隧道施工引起的地表沉降规律研究现状
•     1.2.2 地表沉降控制研究现状
•     1.2.3 目前存在的问题
•   1.3 本文的研究内容、技术路线
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 技术路线
• 2 隧道施工引起的地表沉降机理及沉降规律
•   2.1 隧道施工引起地表沉降机理
•     2.1.1 地层损失沉降
•     2.1.2 固结沉降
•     2.1.3 应力状态改变
•   2.2 隧道施工地表沉降规律
•     2.2.1 隧道地表横向沉降规律
•     2.2.2 隧道地表纵向沉降规律
•   2.3 本章小结
• 3 隧道施工方法及控制措施分析
•   3.1 工程概况
•   3.2 工程地质条件
•   3.3 隧道施工方法
•   3.4 隧道施工控制措施分析
•     3.4.1 隧道施工主要预加固措施
•     3.4.2 依托工程预加固措施比选
•   3.5 本章小结
• 4 隧道施工数值模拟分析
•   4.1 MIDAS GTS NX简介
•   4.2 双线隧道施工模拟
•     4.2.1 单线I和单线B施工模拟
•     4.2.2 单线B和单线B施工模拟
•     4.2.3 单线D和单线D施工模拟
•     4.2.4 预处理优化
•   4.3 本章小结
• 5 隧道施工地表沉降监测分析
•   5.1 施工监测目的及监测点布置
•     5.1.1 地表沉降监测目的
•     5.1.2 地表沉降点的布置
•   5.2 监测结果分析
•   5.3 沉降总结
•   5.4 模拟数据与监测数据对比
•   5.5 本章小结
• 6 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 丁振义

导师: 王小林,何晖

关键词: 双线隧道,矿山法,控制措施,地表沉降,数值模拟

来源: 西安科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备,公路与水路运输

单位: 西安科技大学

分类号: U455.4;P642.26

总页数: 78

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