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《北京交通大学》 2010年
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深圳富水软弱地层地铁暗挖施工引起的地表沉降及变形控制技术研究

尹文平  
【摘要】: 深圳地铁5号线的暗挖区间隧道施工区所处围岩主要为粉质粘土、全风化、强风化角岩和花岗岩,地下水丰富。围岩结构松散、自稳性差,施工中容易发生坍塌、涌水、涌砂等现象,造成地层变形。隧道暗挖施工引起的地层变形和地表沉降必须予以高度的重视。本文以深圳地铁5号线暗挖工程为依托,研究了深圳富水软弱地层降水施工引起的地表沉降规律和变形的控制技术,主要内容如下: 1)在收集了大量富水软弱地层地铁隧道施工对地表建筑物的影响及其地层变形控制技术研究资料基础上,重点分析了隧道开挖引起地表沉降的主要影响因素和变形控制技术。 2)依托5305标暗挖隧道下穿老梅子园密集民房工程,以MIDAS/GTS为工具,通过数值模拟分析和监测数据的对比分析了富水软弱地层隧道开挖和失水引起的地表沉降及比例。 3)结合百鸽笼-布心区间1#竖井降水开挖工程,采用了基于总应力法和基于弹塑性流固耦合理论的有限元方法进行了计算和分析,并与实测结果进行比较,验证了本文采用的考虑渗流的流固耦合方法在估计隧道施工中地表沉降的合理性。 4)总结了富水软弱地层隧道开挖地表建筑物现有的主要保护技术;在简要总结国内外地表沉降控制基准和标准的基础上,探讨了确定控制基准的基本原则,初步研究了软弱地层地表及其建筑物的沉降控制基准的确定方法。 5)在隧道下穿左右家私4#宿舍楼整个过程中,对地表和建筑物的沉降进行了跟踪监测,研究了该宿舍楼在隧道穿过前后的沉降规律,明确了各项控制施工沉降措施所起的作用。 6)依托深圳地铁西丽-大学城区间风道地层加固的工程实践,总结了水平旋喷桩的设计和施工技术,借助MIDAS/GTS,分析了水平旋喷桩的加固效果。通过与实际监测数据的对比分析,研究表明水平旋喷技术有效地起到了对隧道拱部和掌子面超前预加固及控制地表变形的效果。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U455.4

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