论文部分内容阅读
地铁隧道施工引起的地表沉降问题是地铁隧道建设中人们尤为关注的问题,同时也是最难控制且亟待解决的关键性问题之一。本文主要围绕重庆地铁一号线大坪站临时施工便道隧道工程中的地表沉降变化规律进行分析和数值模拟研究。 论文阐述了浅埋暗挖地铁隧道施工引起的地表沉降预测方法及变形机理,指出了初始地应力的改变、土体的固结沉降和地层损失是引起地表沉降的三个主要因素。 对大坪车站临时施工便道的隧道施工进行了现场监测,得到了地层的变形规律。 运用随机介质理论对浅埋暗挖隧道施工引起的地表沉降进行预测,并与现场监测结果进行对比分析,论证了随机介质理论方法在本工程实践中的有效性和适应性。 分析了隧道开挖过程中的有限元基本理论以及岩土体动态施工力学理论,并应用有限元软件ANSYS建立了数值分析平面模型,对隧道采用上下台阶法和全断面法开挖引起的地表沉降进行了比较分析,得出了采用台阶法开挖更能有效地控制地表沉降。 对采用不同上台阶高度隧道施工引起的地表沉降进行了对比分析,得出了控制上台阶高度可有效地控制地表沉降,论证了实际施工中采用人工弱爆破开挖,并综合超前小导管注浆、工字钢支撑等初期支护措施的有效性和适应性。 对不同埋深条件下采用台阶法开挖引起的地表沉降进行了比较分析,得到了地表沉降的变化规律。同时,将不同埋深条件下隧道施工引起地表沉降的数值模拟结果、随机介质理论计算结果和现场监测结果三者进行对比分析,发现三者虽在数值上存在差异性,但对应的结果变化规律基本吻合,且均控制在规范要求范围内,论证了采用合理的施工方法能有效地控制地表沉降。