淺埋暗挖隧道地表沉降分析及現(xiàn)場監(jiān)測研究.pdf

1、淺埋暗挖法是以加固處理軟弱地層為前提,以新奧法(NATM)為理論基礎(chǔ),針對埋置深度較淺的松散軟土或破碎巖石地層的一種地下工程暗挖施工方法。淺埋暗挖法是為了適應(yīng)城市地下工程沒有明挖條件而產(chǎn)生,在過去的實踐中證明了它的實用性和某些方面的優(yōu)越性。但是,由于變形大、變形持續(xù)時間長等特點(diǎn),給隧道施工及周圍環(huán)境帶來了很多問題。 在軟弱地層中采用淺埋暗挖法施工,研究周圍土體變形規(guī)律,尋求合理施工工藝,具有重要的理論與現(xiàn)實意義。鑒于此,本文開展

2、了如下的研究工作： 本文采用三維快速拉格朗日分析程序FLAC3D對施工過程進(jìn)行模擬,研究淺埋隧道性狀和地表沉降變形,探討不同因素的影響,為隧道施工提供依據(jù)。 首先,簡單介紹了淺埋暗挖法的發(fā)展,總結(jié)了目前國內(nèi)外隧道施工引起地層移動的研究現(xiàn)狀；接著介紹了淺埋暗挖法的優(yōu)缺點(diǎn)與適用條件,并以北京地層為例,重點(diǎn)介紹了淺埋暗挖隧道施工方法,并對各工藝特點(diǎn)進(jìn)行論述； 然后介紹了三維快速拉格朗日分析程序FLAC3D的計算理論與方

3、法,主要介紹了三維快速拉格朗日法的數(shù)學(xué)模型描述、數(shù)值公式表示及數(shù)值計算過程。 其次,用FLAC3D如數(shù)值分析軟件建立了淺埋隧道的三維模型,研究不同因素對淺埋暗挖隧道性狀的影響,重點(diǎn)研究了圍巖性質(zhì)、上覆土厚度、施工方法、開挖進(jìn)尺、支護(hù)措施對隧道開挖后周圍土體穩(wěn)定性的影響,主要從地表沉降、拱頂沉降及隧道開挖后周圍土體的應(yīng)力分布和塑性區(qū)范圍進(jìn)行分析。模型中使用了結(jié)構(gòu)單元,考慮了土和襯砌之間的接觸作用,采用Mohr-Coulomb強(qiáng)度準(zhǔn)