青岛地铁R3线地表沉降规律分析与支护优化

摘要

青岛地铁R3线对于解决交通拥堵有着重要作用。青岛地铁R3线井冈山—嘉年华区间位于黄岛区最繁华的位置，施工过程中引起的地表沉降问题，不仅对施工造成影响，还对社会环境、人文环境造成不利影响。因此对地铁施工过程中地表沉降规律分析与支护优化具有经济、社会和学术价值。 论文主要以青岛地铁R3线K8+955—K9+055段为工程背景，以有限差分软件FLAC3D为数值计算工具，结合施工现场实测数据，采用理论分析和数值模拟相结合的研究方法，对以下几个方面进行研究： （1）对地铁隧道施工过程中地表沉降机理进行研究，并结合青岛地铁R3线实际工程背景进行地表沉降影响因素分析，得到地铁隧道施工引起地表沉降的规律，为下一步数值模拟、监测数据分析提供理论依据。 （2）通过FLAC3D软件建立数值模型，考虑围岩性质、埋深、开挖方式、支护措施等因素影响，分析地铁施工对地表沉降的影响。 （3）对地铁施工过程中支护（锚杆、喷射混凝土、二次衬砌）进行研究，从而优化施工参数。 （4）对现场实际监测数据进行分析，并与数值模拟结果进行对比，合理调整施工和支护参数，保证工程的安全、有序实施。 本文研究初步得到青岛地铁R3线井冈山—嘉年华区间滨海区域地表沉降在围岩、埋深、开挖方式等影响因素作用下的地表沉降规律，分析支护参数对地表沉降的影响，为实际地铁隧道施工提供了一定的理论参考。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 经验公式法

1.2.2 数值模拟法

1.2.3 模型实验法

1.2.4 隧道监控量测技术的现状

1.3 本文主要研究内容和技术路线

第二章 青岛地铁R3线井嘉段工程概况

2.1 工程简介

2.2 气象概况

2.3 水文概况

（1）地下水类型

（2）地下水动态

2.4 地质条件

2.4.1 区域地质构造

2.4.2 地形地貌及地层岩性

2.4.3 不良地质作用及特殊性岩土

2.5 本章小结

第三章 地铁隧道地表沉降机理研究

3.1 地铁隧道施工地表沉降机理

3.2 地铁隧道施工地表沉降影响因素

3.2.1 地质条件的影响

3.2.1 地铁隧道埋深的影响

3.2.3 开挖方式的影响

3.3 本章小结

第四章 青岛地铁R3线地表沉降规律分析

4.1 有限差分软件 FLAC简介

4.2 FLAC3D的基本特点

4.3 摩尔—库伦破坏准则

4.4 数值模拟

4.4.1 模型建立

4.4.2 横向地表沉降值分析

4.4.3 纵向地表沉降分析

4.5 本章小结

第五章 青岛地铁R3线隧道施工与监测

5.1 青岛地铁R3线隧道监控量测

5.1.1 监测原则及目的

5.1.2 监测方案依据

5.1.3 监测项目

5.1.4 监测点布置

5.2 隧道监测数据分析

5.2.1 数值计算结果与监测据对比分析

5.2.2 危险断面分析

5.3 本章小结

第六章 支护对地表沉降的影响

6.1 锚杆支护对地表沉降的影响

6.1.1 锚杆数量的优化分析

6.1.2 锚杆直径的优化分析

6.1.3 锚杆长度的优化分析

6.2 喷射混凝土对地表沉降的影响

6.3 二次衬砌对地表沉降的影响

6.4 本章小结

结论

参考文献

致谢