大直径泥水盾构施工地表沉降数值模拟与控制研究

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1、密级：公开中图分类号：TD459硕士学位论文大直径泥水盾构施工地表沉降数值模拟与控制研究研究生：吴莹莹导师：李润求学科：安全科学与工程研究方向：工业安全技术2018年月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterGroundSubsidenceNumericalSimulationandControlofLarge-diameterSlurryShieldCandidate：WuYingyingSupervisorandRank：LiRunqiu大直径泥水盾构施工地表沉降数值模拟与控制研究学位类型学术型学位作者姓名吴莹

2、莹作者学号15010102001学科（专业学位类别)安全科学与工程研究方向（专业领域)工业安全技术导师姓名及职称李润求高级工程师实践导师姓名及职称所在学院资源环境与安全工程学院论文提交日期2018年月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全

3、了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要地铁作为当前主要的城市交通组成部分，承担起了城市中绝大比重的交通客流，伴随着社会经济的快速发展，呼吁建设更好、更快、更高效率的城市地下交通呼声越来越高。为有效的解决这一问题，穿越工程日渐普及。其中盾构法在穿越工程中优势较为显著，

4、其有着安全可靠性、周围环境影响小、有效控制沉降等独特的优点，因此应用范围越来越广。然而对于大直径泥水盾构隧道穿越城市已有建筑在深圳市还是第一次，并没有相关的研究资料。此种施工环境中，不仅需要从自身出发，注重结构安全问题，还需要尽量减少对既有建筑物产生的影响。所以，怎样评估此种工程中的风险系数，以及对周边既有建筑物的地表产生的变形规律进行精准的分析，提出最佳保护措施成为当前的重要研究内容。本文以深圳地铁大直径盾构隧道穿越工程为研究对象，通过理论分析与数值模拟相结合的手段，总结分析该隧道工程施工时周边既有建筑物所受的变形情况，并提出相应的保护措施，对

5、后续具有一定的借鉴意义。本文研究的工作主要有：（1）对泥水盾构的施工原理进行阐述，并盾构施工时岩土的本构模型的适用性进行了分析，最终考虑模型参数的选取与工程特点，选用Mohr-Coulomb本构模型进行研究分析。（2）结合工程具体情况，设计实验方案，对未采取加固措施、施作同步注浆分别进行数值模拟，模拟结果发现建筑物周围大部分预设测点均超出了控制值16mm，即超过施工标准。将同步注浆与旋喷桩一起进行模拟，结果发现建筑物周围大部分预设测点未达到控制值16mm，即在施工标准内。（3）比较同步注浆与旋喷桩同时施作的模拟数据与实测数据，发现最大误差为-1.

6、3mm左右，在允许范围内；通过选取与隧道几何位置最近的两测点，进行实时监测，得到盾构掘进到该测点时引起的沉降占到总沉降的45%和52.5%。（4）针对施工要求与研究结果，提出春风隧道工程下穿罗雨公寓施工方案与具体保护措施，并编写应急措施，用于指导施工。关键词：泥水盾构；既有建筑；地表沉降；数值模拟；沉降控制iAbstractAsamajorpartofthecurrenturbantransport,metrohasassumedthelargestproportionoftrafficinthecity.Withtherapiddevelopm

7、entofthesocialeconomy,peopleareincreasinglyclamoringforbetter,fasterandmoreefficienturbanundergroundtransportation.Inordertoeffectivelysolvethisproblem,cundergroundworksareincreasinglyappearingincities.Becauseshieldconstructionhasuniqueadvantagessuchassafetyandreliability,sma

8、llenvironmentalimpact,andeffectivecontrolofsettlement,metrotunnelsmo