基于靜態(tài)量測數據的盾構法地鐵隧道建設和運營安全評價研究.pdf

1、本文基于地鐵隧道建設和運營中的靜態(tài)量測數據，著重于研究軟土中建造的盾構隧道的安全評價方法，對隧道當前所處的安全狀態(tài)以及周圍環(huán)境作出合理的評價。本文主要研究內容可概括為以下幾個方面： 1)通過建立合理的初期監(jiān)測數據處理方法，對于沉降監(jiān)測已廣泛使用的全站儀測量手段(也可稱為非接觸測量)，給出了明確的設站方法和誤差原理。針對盾構隧道的縱向沉降監(jiān)測數據跨度長、差異性大，對比各種曲線擬合方法，探討了采用B-樣條函數的可行性，確定合理的沉降

2、數據的擬合方法； 2)結合盾構施工的特點，探討盾構施工中引起地層擾動的主要因素，通過在建地鐵隧道的實測地表沉降數據分析Peck公式的適用性和參數取值問題，探討了幾種特殊情況下的地表沉降規(guī)律。針對盾構施工中引起地層擾動的主要因素，提出一種能考慮實際地層損失區(qū)域的地表沉降計算方法，基于此引入隨機介質理論滿足這一要求，結合Peck公式在上海軟土地區(qū)多年的應用經驗和本文分析，在兩種方法的理論證明和推導基礎上得出適應上海地區(qū)的隨機介質法參

3、數取值。又通過經驗方法與解析方法計算地表沉降的對比分析，表明經驗方法具有更強的適用性； 3)地鐵隧道建設過程中主要通過地表沉降監(jiān)測反映盾構施工的環(huán)境安全狀態(tài)，根據基于“間隙參數”的隨機介質理論探討盾構施工的地表沉降警戒值，建立盾構隧道施工的環(huán)境安全評價體系； 4)以盾構隧道管片結構和周圍一定范圍內地層的變形及相互作用作為主要對象，綜合考慮兩者共同組成的“支護體系”，主要分析隧道在長期不均勻沉降情況下，考慮環(huán)縫影響的隧道縱

4、向剛度，而得出隧道的縱向結構受力和變形模型； 5)以修正縱向剛度的隧道結構模型來判斷隧道結構安全狀態(tài)，確定隧道不均勻沉降過程中的安全指標，并以此對隧道的安全狀態(tài)進行安全定級，建立運營期安全評價體系。 本文將在前人研究的基礎上，通過對監(jiān)測數據進行系統(tǒng)分析，重點研究地鐵隧道施工引起的土體位移規(guī)律和計算，隧道長期沉降過程中的變形和結構內力的相互關系，最終確定影響隧道自身和環(huán)境的安全標準。這項研究不但針對某些具體的隧道工程，而且