城市浅埋大跨隧道钻爆法施工地层变形规律研究

摘要

随着我国城市基础设施建设的迅速发展，钻爆法由于其具有灵活多变、适应性强等优点，因而在公路、铁路隧道、城市地下铁道、地下管线等隧道工程建设中得到了广泛应用。由于在施工过程中又不可避免对周围环境产生扰动，造成地层的变形，从而带来一系列的问题，尤其在城市隧道修建中，必将影响甚至危及隧道结构本身以及邻近建(构)筑物、道路、桩基和地下管线等的安全与正常使用，邻近建筑和公用设施的安全。因此，探明施工过程中地层变形的规律有十分重要的学术价值和工程应用价值。 本文通过对青岛胶州湾海底隧道青岛端接线工程的分析，经过现场监测并对监测数据的回归分析，就隧道施工引起的地层变形规律进行了深入的研究，主要进行了以下工作： 1、研究了钻爆法施工过程中，隧道地表沉降及拱顶下沉的变形机理。 2、根据围岩级别的不同，结合现场监测数据，详细分析研究了青岛地层中隧道拱顶下沉量随时间的变化规律，在V级围岩及工V级围岩中呈线性分布，在II级围岩中呈对数函数分布。同时还研究了围岩拱顶变形的端面效应，确定了在V级围岩中端面效应的影响范围，大致为1倍洞径，IV级围岩中大致为1．5倍洞径，II级围岩中大致为2．5倍洞径。 3、根据围岩级别及埋深条件，结合现场监测数据，分析研究了隧道地表横向变形规律，确立了不同围岩及不同埋深下，隧道开挖对地表的影响程度及影响范围。 4、通过对监测数据的分析，找出了在II级围岩下，隧道开挖时拱顶下沉、地表沉降、及隧道埋深之间的关系式为I=4．63e-0.317U。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1问题的提出

1.2隧道开挖过程中地层变形规律的研究现状

1.3本文主要的研究内容及研究方法

1.3.1本文研究的主要内容

1.3.2研究方法

第2章地层变形的机理及理论依据

2.1隧道开挖引起地层变形的影响因素

2.1.1岩土体初始应力状态的影响

2.1.2地质因素的影响

2.1.3施工因素的影响

2.2隧道施工地层变形的时空效应及变形机理

2.2.1地层移动与变形的时空效应

2.2.2地层移动与变形的理论基础

2.3量测数据分析理论

2.3.1一元线性回归分析

2.3.2一元非线性回归分析

2.3.3二元函数的回归分析

2.4小结

第3章胶州湾海底隧道工程概况及施工监测

3.1胶州湾海底隧道青岛端接线工程施工资料

3.1.1工程概况

3.1.2工程地质

3.1.3岩土工程地质

3.1.4水文地质

3.2监控量测

3.2.1监测项目的确定

3.2.2隧道变形监测

3.2.3地表监测

3.2.4监测数据管理与施工风险管理计算机集成系统

3.3小结

第4章城市浅埋隧道地层变形规律

4.1洞内围岩变形规律的研究

4.1.1洞内拱顶下沉规律的研究

4.2地表下沉规律的研究

4.2.1 V级围岩典型断面地表下沉变化规律

4.2.2 IV级围岩典型断面地表下沉变化规律

4.2.3地表沉降与拱项下沉的关系分析

4.3本章小结

结论

进一步研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参加科研项目