淺埋暗挖法管棚力學(xué)分析及施工地面沉降研究.pdf

1、隨著我國城市化進(jìn)程的高速發(fā)展，我國的地鐵建設(shè)的建設(shè)速度和規(guī)模都處于世界領(lǐng)先水平，成為了世界上最大的地鐵建設(shè)市場。地鐵隧道往往處于建筑物、道路或者地下管道等結(jié)構(gòu)密集的區(qū)域。淺埋暗挖法是地鐵隧道工程廣泛采用的施工方法，其施工對周圍環(huán)境的影響，特別是對地面沉降的影響必須嚴(yán)格控制在相應(yīng)的允許范圍之內(nèi)。因此淺埋暗挖工法引起地層變形的規(guī)律以及沉降的預(yù)測與控制等相關(guān)問題，一直是地鐵隧道工程關(guān)注的熱點(diǎn)。
　　本文以廣州地鐵十一號線云大區(qū)間隧道工程

2、為背景，從支護(hù)管棚的力學(xué)特性出發(fā)，研究了淺埋暗挖施工對地面沉降的影響規(guī)律。研究內(nèi)容主要包括：
　　總結(jié)了淺埋暗挖法引起地層變形的主要影響因素：施工開挖方法、圍巖的工程性質(zhì)、地下水的影響、地層的應(yīng)力釋放、覆跨比的影響。結(jié)合peck經(jīng)驗公式，探討了隧道開挖引起地層變形的相關(guān)規(guī)律，并求得了該區(qū)段隧道施工引起地面沉降的大小。
　　通過對比目前常用的幾種隧道超前預(yù)支護(hù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，確定該區(qū)段施工采用管棚超前支護(hù)的方法。從管棚施工工藝出

3、發(fā)，分析了管棚預(yù)加固的作用機(jī)理，提出了管棚等效加固區(qū)的概念，在基于相關(guān)條件的假設(shè)下，推導(dǎo)出了等效加固區(qū)的彈性常數(shù)的計算公式，并通過有限元法進(jìn)行論證。分析了影響管棚等效加固區(qū)的相關(guān)因素：注漿材料、鋼管的尺寸、布孔的間距等。
　　利用Midas GTS軟件，結(jié)合工程概況以及初步設(shè)計方案，建立相應(yīng)的數(shù)值模型進(jìn)行隧道施工模擬計算，根據(jù)模擬結(jié)果研究了隧道開挖引起地層沉降的相關(guān)規(guī)律，并與理論公式法對比得出了廣州地區(qū)地層為黏性土，砂土，風(fēng)化巖時