盾构施工对地表沉降的影响分析毕业论文开题报告

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1、XXXXXXXXXXX毕业设计（论文）开题报告学生姓名学号专业题目名称盾构施工对地表沉降的影响分析课题来源自选主要内容一、研究目的盾构法施工是利用盾构机在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。其具有：地面作业少，隐蔽性好，噪声、震动引起的环境影响小；隧道施工的费用和技术难度基本不受覆土深度的影响；自动化程度高、劳动强度低、施工速度较快等优点。为此，盾构隧道在地下铁道、公路铁路、市政工程、水利水电工程等基础设施工程建设中有着十分广阔的应用前景。随着上海多条越黄浦江隧道和崇明越江通道、武汉长江隧道、南京长江隧道、杭州钱塘江

2、隧道、广深港客运专线狮子洋隧道、南水北调工程、重庆长江输水隧道等一大批世界级盾构隧道的开工建设，我国已经成为了世界上盾构隧道工程总量最多、规模最大、发展最快的国家。采用盾构法施工，多多少少会对周围地表都会产生扰动，造成地层损失，从而引起较大的地表沉降。盾构施工所引起的地表沉降量有着很严格的要求，过大的地表沉降可能会引起一系列严重的问题。例如：可能是地下管线破裂或者是引起建筑物的开裂甚至是倒塌。这些问题会直接影响人们的财产及生命安全。从某种意义上来说，能否有效地控制地表沉降是盾构施工的成败的关键之一。因此，为了保证

3、地表建筑、地下设施的安全，就非常有必要研究盾构施工引起地表沉降的规律从而提出可靠有效的防止盾构施工引起地表沉降的对策。郑州作为全国的交通枢纽，必不可少的也要修建地铁以缓解交通压力。盾构隧道施工通过城市如何控制地表沉降等问题必须得到解决。二、国内外研究现状对于盾构施工引起地表沉降问题的研究，最早是从研究分析矿山巷道上方地表沉降开始的。之后国内外进行了多方面的研究，对地表沉降的规律特征、诱发原因、影响的因素等有了更进一步的认识。现如今，对盾构法施工引起的地表沉降的影响分析以及预测的主要方法有：经验公式法、解析法、理论

4、分析法、模型试验研究、数值分析等。1、经验公式法经验公式法是以统计学为基础，在掌握沉降相似规律的同时，将理论分析和经验推断进行了公式化，进一步把工程的经验量化为适用于实际工程的方法，其本质是对地表沉降的数据进行数学逻辑归纳。经验公式法应用最为广泛的是Peek公式法。2、解析法将相关学科的研究成果成功引用到隧道的软土变形中，将地基土视为弹塑性、弹体、粘弹塑性体。多数是以线弹性土体为研究模型，其主要有Sagaseta法、Verruijt法、Loganathan＆Poulos法。3、理论分析法波兰学者Liwinizyn

5、在研究的基础上提出了随机介质理论。随机介质理论提出以来，经过进一步的发展，其已经逐步完善。随机介质理论为计算隧道开挖引起地表沉降提供了另一途径。4、模型试验研究法模型试验是科学研究的一重要手段。为了更进一步研究盾构隧道施工引起地表沉降特征沉降影响因素等是，非常有必要应用模型试验研究法对现场实测、理论分析进行验证以及模拟研究。5、数值分析法在计算机技术不断发展的同时，开始采用软件对隧道开挖进行模拟。盾构施工引起地表沉降的影响因素很多，同其他方法相比，数值分析法考虑的因素更加全面、更加细节化。因此用此方法解析复杂条件

6、盾构隧道对地表沉降的影响，得到的结果更为准确、可靠。可以适用于考虑开挖空间效应以及流变与固结等时间效应等许多特殊情况，因此其得到了广泛的应用。三、研究内容1、地表沉降的规律：盾构法施工，一般的在其上方都会有地表的变形，这种变形在松软的含水地层或其他不稳地的地层中非常显著。盾构法施工时，沿着隧道的纵向轴线的地表变形，一般的会在盾构盾构的前方大约与盾构深度等距离内由地表开始产生隆起，在盾构过后地表会渐渐沉降，其沉降量随着时间从增加到最终趋于稳定。盾构法施工引起地表沉降分为：盾构机到达之前的最初沉降；盾构机到达时的开挖

7、面前的沉降；盾构机通过时的沉降；管片脱出盾尾时的沉降；后期固结沉降五个阶段。盾构法施工引起地表沉降的空间效应是指盾构隧道引起地表变形空间上的分布状态。体现了地表变形的影响范围影响深度等三维空间上的变形情况。2、地表沉降的原因:采用盾构施工，引起地表沉降的原因是多方面的，主要有以下几个方面：1)、盾构掘进引起的地层损失造成的沉降；2)、地层原始应力状态的改变、受扰动土体的固结及土体的蠕变效应；3)、盾构衬砌结构的变形；4)、盾构施工中引起地下水大量流失，从而导致地下水位降低，地层随之固结沉降；5)、盾构施工过程中会

8、存在地质资料、建筑物基础收集资料与事实不符而造成施工措施选择不当引起建筑物开裂。3、地表沉降影响因素：3．1盾尾注浆压力的影响盾构机尾部注浆压力对地表沉降有着较大的影响。最大地面沉降随注浆压力的增加而减小。压力过小使得浆液不能将盾尾空隙充填完全，过大会造成浆液的流动性较差，主要是因为当盾尾脱空时，土体释放的大部分荷载被注浆压力抵消，注浆压力越大，浆体越能阻碍衬砌上方土体的