盾构隧道下穿既有隧道引起地表变形规律的研究
发布时间：2025-05-13 05:33
我国城市轨道交通的建设不仅发展速度快,而且已经取得了高效快速的发展,而其中城市的地铁建筑物和隧道的开挖与修建会是一种缓解城市交通压力的重要技术手段。在盾构法施工过程中,不可避免地会产生一定的沉降变形,尤其在下穿既有隧道时。地表变形一般包含新建隧道和既有隧道两部分沉降值的叠加。通常新建隧道下穿既有隧道时,由于位置关系的不同会产生强影响区,弱影响区以及无影响区。在强影响区内时认为地表沉降值就是两个隧道沉降的叠加值。本文以浙江省杭州天目山隧道的盾构法施工为工程背景,研究和探讨隧道的盾构施工方法对地表的沉降变形影响及其规律。通过这些研究对类似地铁隧道的施工中的地表沉降问题作出预测和防护,对于以后研究地下隧道的盾构施工对地表及已有隧道的沉降规律研究具有重大意义。主要研究包括以下几个方面:(1)本文基于盾构施工下穿既有隧道的施工过程,对可能引起的地表变形因素进行了较为详细的研究,同时研究了下穿隧道采用盾构法施工的过程中对既有隧道的影响。研究结果表明:隧道的埋置深度,围岩等级,两隧道之间的交叉角度对地表沉降均有显著关系;(2)基于地层沉降经验公式——Peck公式,结合杭州地区已有的工程经验对地表沉降的...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 土体力学参数的空间变异性对于地表变形的影响研究
1.2.2 下穿地铁隧道施工对地表变形的影响研究
1.2.3 下穿地铁隧道对已有隧道的影响研究
1.2.4 国内外研究现状评价
1.3 主要研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 盾构施工对地表变形的影响分析
2.1 影响地表变形的主要因素
2.1.1 地层特性
2.1.2 隧道施工影响因素
2.1.3 已有隧道的影响
2.1.4 地表变形的时间和空间效应
2.2 下穿地铁隧道施工地表变形机理
2.2.1 下穿隧道施工引起的地表变形过程
2.2.2 下穿隧道施工引起的地表变形模式
2.2.3 下穿隧道施工中的不定因素
2.3 本章小结
3 下穿盾构隧道施工对地表变形的预测分析
3.1 地表沉降变形的理论预测模型
3.1.1 随机介质理论
3.1.2 随机介质预测模型
3.2 灰色系统理论模型
3.2.1 模型概述
3.2.2 GM(1,1)预测模型
3.3 时间序列分析模型
3.3.1 时间序列模型
3.3.2 时间序列模型的识别与定阶
3.3.3 预测精度评价
3.4 基于peck公式的地表变形理论预测
3.4.1 Peck沉降槽理论
3.4.2 基于Peck公式的沉降公式推导
3.5 本章小结
4 土体力学参数对地表变形影响的数值模拟研究
4.1 数值模拟概述
4.1.1 MIDAS GTS/NX原理
4.1.2 边界条件及强度准则
4.2 非均质土体的力学性质
4.2.1 力学性质按幂函数变化
4.2.2 力学性质按线性函数变化
4.2.3 力学性质按指数函数变化
4.3 土体的力学参数按幂函数变化的数值分析
4.3.1 土层计算参数
4.3.2 模型建立与网格划分
4.3.3 土体的弹性模量变化时对地表沉降的影响
4.3.4 土体的黏聚力变化时对地表沉降的影响
4.3.5 土体的泊松比变化时对地表沉降的影响
4.4 本章小结
5 下穿盾构隧道施工引起地表变形的数值分析
5.1 工程概况
5.1.1 概述
5.1.2 地质条件
5.1.3 水文条件
5.2 盾构法施工的数值模拟假定
5.2.1 边界条件
5.2.2 模型简化与计算假定
5.3 下穿盾构施工对地表变形影响的模拟分析
5.3.1 仅新建隧道盾构施工时对地表变形的影响
5.3.2 新建隧道下穿已有隧道且互相垂直时对地表变形的影响
5.3.3 新建隧道下穿已有隧道且互相平行时对地表变形的影响
5.3.4 下穿隧道盾构施工对已有隧道的沉降影响
5.4 下穿地铁隧道施工预测地表变形对比分析
5.5 本章小结
6 结论及展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间学术成果
本文编号：4045819
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 土体力学参数的空间变异性对于地表变形的影响研究
1.2.2 下穿地铁隧道施工对地表变形的影响研究
1.2.3 下穿地铁隧道对已有隧道的影响研究
1.2.4 国内外研究现状评价
1.3 主要研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 盾构施工对地表变形的影响分析
2.1 影响地表变形的主要因素
2.1.1 地层特性
2.1.2 隧道施工影响因素
2.1.3 已有隧道的影响
2.1.4 地表变形的时间和空间效应
2.2 下穿地铁隧道施工地表变形机理
2.2.1 下穿隧道施工引起的地表变形过程
2.2.2 下穿隧道施工引起的地表变形模式
2.2.3 下穿隧道施工中的不定因素
2.3 本章小结
3 下穿盾构隧道施工对地表变形的预测分析
3.1 地表沉降变形的理论预测模型
3.1.1 随机介质理论
3.1.2 随机介质预测模型
3.2 灰色系统理论模型
3.2.1 模型概述
3.2.2 GM(1,1)预测模型
3.3 时间序列分析模型
3.3.1 时间序列模型
3.3.2 时间序列模型的识别与定阶
3.3.3 预测精度评价
3.4 基于peck公式的地表变形理论预测
3.4.1 Peck沉降槽理论
3.4.2 基于Peck公式的沉降公式推导
3.5 本章小结
4 土体力学参数对地表变形影响的数值模拟研究
4.1 数值模拟概述
4.1.1 MIDAS GTS/NX原理
4.1.2 边界条件及强度准则
4.2 非均质土体的力学性质
4.2.1 力学性质按幂函数变化
4.2.2 力学性质按线性函数变化
4.2.3 力学性质按指数函数变化
4.3 土体的力学参数按幂函数变化的数值分析
4.3.1 土层计算参数
4.3.2 模型建立与网格划分
4.3.3 土体的弹性模量变化时对地表沉降的影响
4.3.4 土体的黏聚力变化时对地表沉降的影响
4.3.5 土体的泊松比变化时对地表沉降的影响
4.4 本章小结
5 下穿盾构隧道施工引起地表变形的数值分析
5.1 工程概况
5.1.1 概述
5.1.2 地质条件
5.1.3 水文条件
5.2 盾构法施工的数值模拟假定
5.2.1 边界条件
5.2.2 模型简化与计算假定
5.3 下穿盾构施工对地表变形影响的模拟分析
5.3.1 仅新建隧道盾构施工时对地表变形的影响
5.3.2 新建隧道下穿已有隧道且互相垂直时对地表变形的影响
5.3.3 新建隧道下穿已有隧道且互相平行时对地表变形的影响
5.3.4 下穿隧道盾构施工对已有隧道的沉降影响
5.4 下穿地铁隧道施工预测地表变形对比分析
5.5 本章小结
6 结论及展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间学术成果
本文编号：4045819
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/4045819.html
