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)濟優(yōu)越性而得到迅速的發(fā)展，成為全國各大城市地鐵建設(shè)的首要選擇。為研究盾構(gòu)開挖對周圍土體影響，控制地鐵隧道盾構(gòu)開挖對地表沉降變形以及對周圍建筑物變形影響，需要對隧道盾構(gòu)開挖所引起的周圍土體附加應(yīng)力以及地表沉降規(guī)律進行分析，獲得區(qū)域性盾構(gòu)施工經(jīng)驗，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)開挖時地表建筑物的安全性和適用性。本文結(jié)合南京三號線常府街～夫子廟區(qū)間

2、地鐵隧道土壓平衡式盾構(gòu)施工項目，采用彈性理論解研究了隧道盾構(gòu)開挖對周圍土層產(chǎn)生的附加應(yīng)力場;運用隨機介質(zhì)理論、Peck公式以及數(shù)值計算分析了隧道盾構(gòu)開挖所引起的地表以及建筑物沉降變形。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　1.對隧道開挖區(qū)間段盾構(gòu)施工參數(shù)以及地表沉降值進行統(tǒng)計分析，并結(jié)合統(tǒng)計結(jié)果評價盾構(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點實測沉降值，獲得了完整的現(xiàn)場實測資料。
　　2.結(jié)合南京地鐵三

3、號線常府街～夫子廟區(qū)間段右線盾構(gòu)開挖實例，采用彈性力學Mindlin公式在土體中一點的應(yīng)力解以及源匯法，對盾構(gòu)施工區(qū)域面積進行積分，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周圍土體所引起的附加應(yīng)力場分布區(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按施工時序所產(chǎn)生的沉降曲線，分析了盾構(gòu)推進時地表沉降五個階段的變化規(guī)律。應(yīng)用Peck公式、隨機介質(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測橫向沉降曲線進行對比，所得結(jié)果與實測值基本一致，證實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)剛度對地表沉降槽分布的影響，結(jié)合工程實例，利用修正的Peck公式計算建筑物沉降曲線，并與Peck公式計算地表沉降曲線進行對比分析，得出修正Peck公式計算結(jié)果更接近現(xiàn)場實測值。
　　4.應(yīng)用大型通用有限元軟件ABAQUS建立三維