城市地铁CRD工法的优化分析

摘要

城市地铁的开挖对周围岩土体产生扰动，导致了地层的变形。若地层变形过大，会对地下管线、沿线建筑物以及地面道路造成严重的损坏，造成巨大的经济损失。在其施工过程中对地层变形的要求相当严格，最关键在于控制地层竖向变形。本文通过理论分析、现场调查和MIDAS/GTS软件数值模拟,针对以上问题进行研究，主要体现在以下几个方面：
　　（1）归纳总结浅埋暗挖平行双线隧道的施工方法、地层变形的影响因素以及地表沉降规律，并对地层变形机理进行研究。
　　（2）针对西安地铁四号线试验段-4标某浅埋暗挖区间隧道CRD工法四导洞施工工艺，变换四个导洞的开挖步序，筛选出11种开挖方案，对比11种方案的地层竖向变形、围岩应力以及塑性应变特性，得出较合理的开挖方案为方案1。
　　（3）根据L/H值不同将地表沉降曲线分为单峰和双峰形态，L/H分界值为1.2。当地层为均匀地层，竖向变形的最大值位于拱顶处，拱顶下沉量始终大于地表沉降量；若地层为非均匀地层，随拱顶埋深、净间距的变化，竖向变形最大值位于上覆土层某深度处或拱顶处。
　　（4）随着净间距、土层内摩擦角和粘聚力的增大，地表最大沉降量的位置逐渐由平行双线隧道线路中心线左侧向右侧移动。随着拱顶埋深、净间距、土层内摩擦角和粘聚力的增大，地表最大沉降量逐渐减小。随着拱顶埋深和净间距的增大，拱顶最大下沉量呈先减小后增大再减小的变化规律；随着土层内摩擦角和粘聚力的增大，拱顶最大下沉量逐渐减小。拱底最大隆起量随拱顶埋深、净间距以及土层内摩擦角、粘聚力的增大而变化较小，其主要与施工方法有关。拟合得到地表最大沉降量与拱顶埋深、相对埋深、净间距、相对间距、内摩擦角和粘聚力的关系表达式。就竖向变形综合考虑，建议两隧道之间的净间距取8.5m~11.5m、隧道拱顶埋深取15.5m~17.5m。

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第一章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3本文研究内容

第二章 浅埋暗挖平行双线隧道的施工方法及地层变形研究

2.1浅埋暗挖平行双线隧道简介

2.2 浅埋暗挖隧道的施工方法

2.3浅埋暗挖平行双线隧道施工引起的地层变形机理及影响因素

2.4平行双线隧道施工所引起的地表沉降规律

2.5 小结

第三章 平行双线隧道CRD工法开挖方案优化分析

3.1工程概况

3.2平行双线隧道不同开挖方案数值模拟

3.4小结

第四章 浅埋暗挖平行双线隧道地层竖向变形分析

4.1 地表沉降曲线形态分析

4.2 地层竖向变形影响因素分析

4.3 小结

第五章 结论与进一步的研究建议

5.1 结论

5.2 进一步的研究建议

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢