浅论盾构施工引起的地面长期沉降研究

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1、同济大学博士学位论文盾构施工引起的地面长期沉降研究姓名：璩继立申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：侯学渊;刘国彬2002.4.1同济大学博士学位论文摘要盾构法施工对土体的扰动是不可避免的，土体变形和位移是土体受扰动的结果。土体变形尤其是地面沉降主要由两部分构成，一是由地层损失引起的施工期沉降，二是由于土体的固结和次固结引起的长期沉降。如何准确地预测由盾构施工引起的地表沉降及其历时问题，是本文研究的重点。其研究的背景是上海软土盾构隧道施工，通过对实测数据的统计分析、比较、拟合及理论计算等试图寻找软土地区盾构隧道施工地表沉降的一般规律，主

2、要研究内容包括以下几点：1．根据上海地区软土盾构隧道施工引起地面沉降的历时数据分析，深入研究了沉降与历时之间的关系。借然，研究的主要目标集中在隧道施工的后期沉降问题，即所谓的长期沉降问题，域者说沉降与时间之间的关系，对沉降量，沉降速率和时问之间的关系进行了深入的研究：l／2．对沉降的横向扩展问题进行了研究。饵p所谓的沉降槽的扩展速度和扩展范围进行了详细的分析，并对埋深不同时的地面沉降特征进行深入的研究，同样，其重点也是后期沉降。文中还引入曲率的概念以对各埋深时的沉降槽形状特征及其与时旺Ij的关系进行准确的预估：'r3影响盾构施工地表沉降的因

3、素众多，施工因素、土性因素是两个主要因素，文中主要对由注浆压力、推进速度、一面土压力、上覆土层厚度及粘聚力、超空隙水压力、静力触探的比贯入阻力等对沉降的影响进行了一般性的分析，其目的主要用于神经网络预测；4．隧于影响地铁隧道长期沉降的因素众多，而且这些个因素往往是综合作用的，现有的对单个因素逐一进行分析的方法虽然也能在一定程度上在某一侧面反映地面的变形和位移，但却不能同时地全面地反映在这些因素共同的综合的同时的作I=I{下地面的真实变形机理、变形过程以及变形的结果。因此J本文采用人工神经网络原理对地面变形的机制进行了探讨，试图找出预测地面变

4、形的普遍方法；而且所建立的预测模式经检验完全能够用于实际，还可扩展至更普遍的情形。人工神经网络是人工智能的一个分支，其特点就是能够同时考虑多个因素，所以非常适合于预测由多因素共同作用地面沉降；5．结合盾构施工过程中土体扰动机理，提出了如何减少对土体的扰动以及控制沉降和长期沉降的措施。}t关键词地表沉降：施工期沉降，后期洗降，施工参数，土性参数，地层损失固结，次固结，时间，沉降速率，横向沉降槽，覆土厚度，曲率，神经网络、一旦窭盔堂堕主堂焦鲨塞——ABSTRACTItisunavoidablefortheshieldconstructionto

5、disturbthegroundwhichresultsinthesoilmovementanddeformation．Thesoildeformation，especiallythegroundsettlementconsistsoftwoparts：firstlyconstructionsettlementinducedbygroundloss，secondlylong．．termsettlementincurredbyconsolidationandsecondconsolidation．Itisthemainpointinthedi

6、ssertationaStohowtoaccuratelypredictthegroundsettlementincurredbvconstructionandtherelationshipbetweentimeandsettlement．ItiStriedtodiscoverthegeneraldisciplineofgroundsettlementinconstructioninsoftclaythroughaseries011analysis，comparison，regressionandtheoreticalcalculation

7、basedoninsitudata．7Fhecontentsinclude：1．TherelationshipbetweengroundsettlementandtimeisstudiedprofoundlyonthebasisoftestingdataofgroundsettlementincurredbyshieldconstrmctioninsoftclayareainShanghai．Certainly,thetargetconcentratesonthelongtermsettlementafterconstruction，nam

8、elytherelationbetweensettlementandtime，withprofoundlystudyingtherelationshipamongsettleme