地鐵隧道盾構(gòu)施工引起土體附加應(yīng)力及地表沉降研究.pdf

1、隨著全國(guó)城市地下軌道建設(shè)的興起，地鐵隧道盾構(gòu)開挖由于其廣泛的地層適用性以及經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性而得到迅速的發(fā)展，成為全國(guó)各大城市地鐵建設(shè)的首要選擇。為研究盾構(gòu)開挖對(duì)周圍土體影響，控制地鐵隧道盾構(gòu)開挖對(duì)地表沉降變形以及對(duì)周圍建筑物變形影響，需要對(duì)隧道盾構(gòu)開挖所引起的周圍土體附加應(yīng)力以及地表沉降規(guī)律進(jìn)行分析，獲得區(qū)域性盾構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)，為類似地層地鐵隧道盾構(gòu)施工提供理論背景，以確保盾構(gòu)開挖時(shí)地表建筑物的安全性和適用性。本文結(jié)合南京三號(hào)線常府街～夫子廟區(qū)間

2、地鐵隧道土壓平衡式盾構(gòu)施工項(xiàng)目，采用彈性理論解研究了隧道盾構(gòu)開挖對(duì)周圍土層產(chǎn)生的附加應(yīng)力場(chǎng);運(yùn)用隨機(jī)介質(zhì)理論、Peck公式以及數(shù)值計(jì)算分析了隧道盾構(gòu)開挖所引起的地表以及建筑物沉降變形。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.對(duì)隧道開挖區(qū)間段盾構(gòu)施工參數(shù)以及地表沉降值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并結(jié)合統(tǒng)計(jì)結(jié)果評(píng)價(jià)盾構(gòu)施工在所研究土層段的施工質(zhì)量;整理所研究開挖區(qū)間段地表縱向及橫向沉降測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)沉降值，獲得了完整的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料。
　　2.結(jié)合南京地鐵三

3、號(hào)線常府街～夫子廟區(qū)間段右線盾構(gòu)開挖實(shí)例，采用彈性力學(xué)Mindlin公式在土體中一點(diǎn)的應(yīng)力解以及源匯法，對(duì)盾構(gòu)施工區(qū)域面積進(jìn)行積分，獲得盾構(gòu)開挖面附加推力、盾殼與周圍土體之間的摩擦力以及盾尾土體損失對(duì)周圍土體所引起的附加應(yīng)力場(chǎng)分布區(qū)域以及規(guī)律。
　　3.結(jié)合隧道盾構(gòu)開挖導(dǎo)致的地面縱向沉降點(diǎn)按施工時(shí)序所產(chǎn)生的沉降曲線，分析了盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)地表沉降五個(gè)階段的變化規(guī)律。應(yīng)用Peck公式、隨機(jī)介質(zhì)理論，分別通過最小二乘法、Powell優(yōu)化法反

4、演其縱向沉降公式計(jì)算參數(shù)，并正算隧道盾構(gòu)開挖所導(dǎo)致的地表橫向沉降曲線并與實(shí)測(cè)橫向沉降曲線進(jìn)行對(duì)比，所得結(jié)果與實(shí)測(cè)值基本一致，證實(shí)了所獲得的反演參數(shù)的正確性，能用以指導(dǎo)盾構(gòu)施工?？紤]地表沉降槽范圍內(nèi)建筑物結(jié)構(gòu)剛度對(duì)地表沉降槽分布的影響，結(jié)合工程實(shí)例，利用修正的Peck公式計(jì)算建筑物沉降曲線，并與Peck公式計(jì)算地表沉降曲線進(jìn)行對(duì)比分析，得出修正Peck公式計(jì)算結(jié)果更接近現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值。
　　4.應(yīng)用大型通用有限元軟件ABAQUS建立三維