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西安地铁隧道盾构施工地表变形规律与控制技术研究

王金华  
【摘要】:开展西安黄土地区地铁区间隧道盾构施工引起的地表变形规律及其对地表构筑物的变形控制技术研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文以西安地铁一号线五路口到朝阳门区间隧道盾构施工工程为依托,采用理论分析、数值模拟、工程实践相结合的手段开展研究工作,主要工作和结论有: (1)对盾构施工引起的地表变形机理进行剖析,研究了施工方法、地层条件、埋深、地层损失等因素对盾构施工诱发的地表变形影响规律,阐述盾构施工地表变形控制标准及其确定方法,为西安地铁盾构施工地表变形控制提供相应的理论依据。 (2)采用随机介质理论研究双线隧道盾构施工引起的地表变形规律。研究各因素对地表变形规律的影响,包括隧道埋深、两隧道轴线距离、竣工后隧道断面收敛值、地层主要影响角对双线隧道盾构施工地表变形的影响规律。 (3)采用FLAC3D软件研究盾构下穿护城河拱桥变形规律。分析对护城河老桥进行加固和不加固两种工况下盾构下穿护城河拱桥施工引起的地表、护城河岸、护城河底及拱桥的变形规律。结果表明,只有对护城河老桥进行预加固后再进行盾构施工方可将老桥的变形控制在其变形允许范围之内。 (4)提出盾构下穿护城河拱桥施工的具体保护措施,并进行现场监测,监测结果表明,实测沉降曲线与预测沉降曲线趋势基本一致。工程实践表明,提出的加固措施是有效的。研究成果对西安地铁盾构施工下穿类似工程时可提供参考。


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