太原市地鐵2號(hào)線大南門(mén)段盾構(gòu)法施工對(duì)地面及建筑物的影響研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，太原市首次規(guī)劃并擬建城市七條地鐵線路，且地鐵2號(hào)線為首條線路。目前，世界很多大中城市都已修建了地鐵，其主要的施工方法有明挖法、暗挖法。盾構(gòu)法作為暗挖法中一種較先進(jìn)的方法，在很多國(guó)內(nèi)城市得到了研究和應(yīng)用并逐步走向成熟。在隧道的盾構(gòu)法施工過(guò)程，產(chǎn)生地面沉降的因素主要有地下水位下降和開(kāi)挖過(guò)程中的施工擾動(dòng)。盡管盾構(gòu)法隧道施工過(guò)程中產(chǎn)生的地面變形在國(guó)內(nèi)有相當(dāng)多的研究和經(jīng)驗(yàn)，但太原并未進(jìn)行過(guò)此研究，也缺乏經(jīng)驗(yàn)參考，所以在太原

2、市的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)以及地層結(jié)構(gòu)特性的條件下，進(jìn)行隧道施工過(guò)程中引起的地面及建筑物影響研究具有一定的工程使用價(jià)值。
　　本論文選取準(zhǔn)備建設(shè)的太原市地鐵2號(hào)線大南門(mén)段作為研究對(duì)象，通過(guò)調(diào)查、測(cè)繪全面了解太原盆地的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件，然后對(duì)太原市地鐵2＃線進(jìn)行巖土工程詳細(xì)勘察，悉獲地層結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了取樣、室內(nèi)試驗(yàn)研究各地層的物理力學(xué)性質(zhì)和滲透性質(zhì)，建立地層結(jié)構(gòu)的空間模型。根據(jù)研究區(qū)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件以及含水層、隔水層的

3、概化和邊界條件，建立地質(zhì)概念模型。同時(shí)，進(jìn)行地下水滲流理論、土體固結(jié)及沉降原理和流固耦合機(jī)理的理論研究，建立了流固耦合數(shù)學(xué)模型。利用Fi sh語(yǔ)言編程，通過(guò)FLAC3D軟件對(duì)模型進(jìn)行求解計(jì)算，分為四種不同的工況，模擬結(jié)果顯示:當(dāng)隧道直徑為6m，埋深是24m，且避開(kāi)地表建筑物修建時(shí)，地面沉降是0.35～20mm;當(dāng)隧道的直徑、埋深均不變，修建在地表建筑物之下時(shí)，地面的沉降是0.8～35mm;當(dāng)隧道的直徑為6m，埋深為18m，未下穿地表建筑

4、物時(shí)，地表的沉降為0.72～33mm;另外，當(dāng)隧道的直徑是8m，埋深是24m，且未下穿建筑物時(shí)，地面的沉降為0.7～31mm。分析模擬結(jié)果知:隧道的埋深越小、直徑越大，引起的地表沉降越大;隧道下穿地表建筑物時(shí)，沉降較大。另外，根據(jù)斷面沉降曲線知，地表荷載越小，距離隧道越遠(yuǎn)，沉降越小。
　　根據(jù)國(guó)內(nèi)的工程中給出的地表沉降控制標(biāo)準(zhǔn)是最大沉降量應(yīng)低于30mm。綜上模擬結(jié)果，當(dāng)太原地鐵2號(hào)線大南門(mén)段隧道埋深設(shè)為24m、直徑設(shè)為6m，且未下