泥岩地层盾构施工地表变形影响分析

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文泥岩地层盾构施工地表变形影响分析AnalysisofInfluenceofSurfaceDeformationonShieldConstructioninMudstoneStrata培养单位：土木工程学院专业领域：建筑与土木工程学生姓名：夏峰峰校内导师：朱永全教授校外导师：李宏亮教授级高工二○一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成

2、果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解

3、密后应遵守此规定)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要随着我国“十三五规划”的提出，经济快速发展与城市道路交通系统的逐步完善，城市地铁的建设也随之进入全面高速发展时期，同时随着人民日益增长的美好生活的需要，与当前的不平衡不充分的发展之间的矛盾，城市交通拥堵是一个急待解决的问题，城市通往机场的地铁建设迫在眉睫，其中盾构机隧道掘进因其工期短，掘进快及产生交通影响小等优势，占据城市地铁建设大约一半的市场。然而由于盾构掘进施工属于地下工程安全系数低，对地表的扰动作用大以及施工工艺与掘进参数变化的多样性等，同时机场地铁专线

4、运营速度和建设工期对盾构机的施工具有一定的要求，为满足快速地铁专线的需要，采用大直径盾构机施工已成为现代地铁修筑的主要方法。本文以成都地铁18号线机场南站-天府国际机场为工程背景，针对成都泥岩地层的工程地质条件，采用8.65m大直径土压平衡盾构机掘进施工，通过收集掘进参数及监测数据，通过数理统计学方法和有限元建模的分析法对实际施工数据进行分析和整理的，来研究泥岩地层盾构施工参数的变化对地表沉降的影响。主要通过以下几个方面进行分析：(1)调查研究成都地铁18号线的特殊地质情况，得到所选取线路的主要地质情况为中风化泥

5、岩和少部分砂岩地层及两者混合地层。(2)针对采用的大直径盾构机进行施工，结合其他研究学者的数据计算并选定大盾构的理论数据及基本施工工艺。同时通过分析大盾构试掘进首推100环的数据，确定大盾构掘进后成型隧道情况，及基本参数控制情况。(3)对现场实际监测的数据进行整理分析，绘制并分析地表沉降的实际曲线，初步得到大盾构沿线施工时的地表沉降原因及机理。根据首推100环的大盾构掘进参数，选取盾构右线掘进施工中的35组数据，采用灰色关联度分析法判断大盾构掘进参数与地表沉降的关联度，分析不同施工参数(推力、速度、扭矩、注浆量、

6、注浆压力与土仓压力)对地表沉降的影响。同时结合大盾构施工过程各施工参数的变化曲线与实际监测的累积沉降曲线，优化泥岩地层大盾构施工掘进参数，为后续工程提供一定的参考价值。(4)采用迈达斯有限元软件对大盾构工程的施工过程进行动态数值计算，考虑调整管片刚度和周围建筑物的加固，分析各施工条件下的地表沉降，并将有限元计算的结果与监测的实际沉降曲线进行对比，结果说明有限元软件可以用来模拟实际沉降的结果，当建模与工程实际情况吻合时，其更简洁，准确性很高，变化趋势与实际结果相近，为后期的掘进施工提供动态模拟，提前预测大盾构施工监

7、测情况，从而控制地表沉降。关键词：泥岩地层；盾构施工参数；地表沉降；灰色关联度；数值分析AbstractWiththegrowingneedsofpeople'slifeandthecurrentsocialimbalance,urbantrafficcongestionisapressingproblem,andtheconstructionofsubwayleadingtotheairportisimminent.However,thespeedandconstructionperiodofthemetrol

8、inehavecertaincriteriafortheselectionofshieldmachine.Tomeettheneedsoftherapidsubwayline,theconstructionoflarge-diametershieldmachinehasbecomethemainmethodofmodernsubwayconstruction.Shield