盾构隧道施工地表沉降规律及控制措施研究硕士论

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1、分类号⋯⋯⋯⋯⋯UDC】734382‘密级⋯⋯⋯⋯⋯编号⋯⋯⋯⋯⋯午I初大·擎CENTRALSoUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目：⋯⋯．履掏．隧道鹅王地袁承降趣囊⋯⋯⋯⋯⋯⋯丞握趔措旗研窕⋯⋯⋯⋯⋯⋯学科、专业：⋯⋯⋯⋯～岩．圭王焦⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯研究生姓名：郑淑芬导师姓名及专业技术职务⋯⋯⋯⋯罗．恩全一熬攮⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一·i(、’’、P·oUI．r-Lj．f硕士学位论文盾构隧道施工地表沉降规律及控制措施研究StudyonLawsandControlMeasuresofGroundSettlementsCausedbyShieldTunneling作者姓学科

2、专学院(系、指导教)：郑淑芬岩土工程资源与安全工程学院罗周全答辩委员会主席中南大学2010年05月名业所师．．一j原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：塑邀盔日期：竺丝年上月兰日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学

3、位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：塑壑盔．导师签名中南大学硕士学位论文城市地铁隧道采用盾构法施工时，在盾构机的推进过程中一般会引起隧道上方地表沉降，并且在隧道施工阶段和运营阶段还会产生隧道沉降，直接影响周围地面建筑和地下设施的正常使用。如何减少施工对周围土体的扰动程度，分析地表沉降的原因并研究地表沉降的规律是隧道施工中的一个很重要的问题，具有实际的工程意义。论文在收集并阅读大量相

4、关文献和资料的基础上，对盾构隧道施工地表沉降进行了较为深入的研究。首先，归纳总结前人研究所得理论，分析了产生地表沉降的机理和影响地表沉降的因素以及地表沉降的大致规律；接着，以广州地铁三号线北延段高增站～新机场南站区间盾构隧道为实际工程背景，运用有限元软件MIDAS／GTS模拟盾构隧道开挖掘进过程，分析盾构隧道掘进过程中产生的地表沉降，并将数值模拟分析结果与实测的地表监测数据对比；然后，借助MIDAS／GTS软件，研究上层覆土条件、盾尾注浆、掘进压力和双线隧道的不同开挖顺序等因素对盾构隧道地表沉降的影响规律；最后，针对如何将地表沉降控制在合理范围内提出了实用性的措施。论文研究得

5、出：(1)有限元软件MIDAS／GTS模拟分析盾构隧道产生地表沉降的结果与工程实测的监测数据基本吻合，从而验证了本文数值分析结果的可靠性。(2)研究表明采用盾构施工的隧道上方覆土的厚度越大，地表沉降就越小；当上覆土层厚度相同时，埋深越大处地层的横向最大沉降量越大。(3)采用等代层来模拟盾尾注浆时，等代层的弹性模量取值对地表沉降影响很小，而等代层的厚度则明显影响地表沉降值。(4)掘进压力对地表纵向沉降影响较大，施工中应控制好掘进推力的大小，广州地铁三号线高增站～新机场南站区间盾构隧道的掘进压力应控制在500kPa左右比较合适。(5)双线隧道施工时，同时同向开挖和完成一条隧道后调

6、头开挖另一条隧道两种不同施工方案引起的地表沉降值相差不大；但是，完成一条隧道后调头开挖另一条隧道由于先开挖隧道对后开挖隧道有沉降叠加作用，因此两条隧道中心线上的沉降值不等，沉降槽不对称。关键词：隧道，盾构，数值分析，地表沉降，控制措施生堕大学堡主兰垡丝奎!墅!!坚，—-————————————_——————_-—-_—_————___-_’—-_————_-_-__———————————————————————————一一一ABSTRACTTheshieldmachineinthecourseofshieldtunnelingwillgenerallyrisetoground

7、settlementonthetopofthetunnel，andtherewillbeatunnelsettlementintunnelconstructionandoperation，adirectimpactonthesurroundingbuildingsandundergroundfacilitiesinthenormaluse．Itisaveryimportantissueofpracticalengineeringsignificancethathowtoreducetheconstruc