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砂性粉土地层内地铁区间隧道施工过程地层变形规律与稳定性研究

程青云  
【摘要】:在城市地铁隧道开挖中,盾构法技术得到了越来越广泛的应用。在粉质砂性土中采用盾构法开挖城市地铁区间隧道时,隧道上方地表往往产生较大的沉降且不易控制。如何严格控制盾构施工过程中的地表变形,确保临近建筑物和地下管线的正常使用,减轻其对地铁沿线环境的影响,成为地铁隧道工程所面临的亟待解决的问题。因此,研究盾构施工过程中地层的变形与稳定性非常有必要,具有重要的工程实用价值。 论文在查阅了大量国内外地铁隧道研究文献的基础上,重点对地铁区间隧道盾构施工过程中地表沉降的机理、影响地表沉降的因素及地表沉降的分布特征进行了分析;以杭州地铁1号线汽车城站-世纪大道站区间盾构隧道施工为工程背景,采用MSC.PATRAN软件建模,导入FLAC3D三维快速有限差分软件模拟盾构竖井和隧道开挖过程,分析竖井开挖过程中地下连续墙的应力和位移分布、主动土压力作用下竖井周围土体位移、盾构隧道掘进过程中横向和纵向地表沉降槽曲线变化、衬砌管片应力分布、内空收敛等;将数值模拟计算结果与实测数据对比,验证数值模拟方法的合理性;对双线隧道在不同开挖路径下的地表沉降进行了比较,分析了开挖路径对地表沉降的影响;对地层失水条件下地铁区间隧道施工中的地表沉降进行模拟,将模拟结果与不考虑地下水渗流条件下的模拟结果进行对比,得出地铁区间隧道施工过程中渗流的影响。


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