浅论盾构施工对上方下沉式广场及邻近地下管线的影响研究

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1、东南大学硕士学位论文盾构施工对上方下沉式广场及邻近地下管线的影响研究姓名：冯远景申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：潘卫东20080401摘要盾构施工对上方下沉式广场及邻近地下管线的影响研究硕士研究生：冯远景指导教师：潘卫东副教授东南大学土木工程学院盾构施工已成为地铁修建的主要手段之一，但施工时会对周围的建(构)筑物及其它设施产生危害。本文利用三维有限差分软件FLAC3D，对隧道上方下沉式广场及其桩基，以及邻近电力隧道受到盾构施工的影响进行了数值分析。研究的主要内容及结论如下：首先，介绍了盾构施工工艺及其优缺点，列举了国内外学者关于盾构施工对环境影响方面的研究成果，总结了

2、盾构隧道开挖计算相关理论和方法。分析了盾构施工引起地层变形的主要影响因素及地层变形规律，为后续的方案计算提出了数值模拟计算中初始应力、释放荷载、参数换算及隧道结构方面的重要假定。其次，根据计算假定，就盾构下穿下沉式广场进行了实例分析。得出广场高应力主要分布区域及其变形规律，广场下方桩基弯矩、轴力和竖向变形结果，总结了盾构对桩基影响范围，提出了施工控制措施。最后，在定性分析盾构施工对铸铁管和混凝土管影响的基础上，进一步分析了盾构施工对邻近电力隧道的影响，指出利用数值计算与解析方法相结合，来初定地表沉降警戒值，确定通过控制地表沉降来控制管线沉降的思路。并将计算结果与实测结果进行对比

3、，验证数值方法预测的可行，指出施工方法对隧道上方管线变形起到主导作用。本文的研究成果，可为今后类似工程提供借鉴和参考。关键词：盾构施工数值模拟三维有限差分法桩基地表沉降管线变形ABSTRACTStudyontheInfluenceofShieldTunnelingonSunkenPlazaandAajacentUndergroundPipelineGraduatestudent：FengYuanjingSupervisor：AssociateProf．PanWeidongDepartmentofCivilEngineering,SoutheastUniversityABSTRA

4、CTTheshieldtunnelingisoneofthemainmethodstoconstructurbanmetro．Butshieldtunnelinginevitablybringsdamagetothestructureandpublicfacilitiesnearby．Thisthesisstudiestheinfluenceofshieldtunnelingonsunkenplaza，pilefoundationandpowertunnel，byusingthree-dimensionalfinitedifferencesoftFLAC3D．Throughth

5、enumericalsimulation,themainworkandresultsasfollows：Firstly,introducetheconstructionprocessandmeritsanddemeritsofshieldconstruction．Andsummarizetheresearchresultsofthescholarsathomeandabroad．Forsimulatetheconstructionprocessexactiy，raisesomepresumptionaboutinitialstressofsoil，releasedload，pa

6、rameterconversionandthetunnelstructures．Thisisprovidesabasisforsubsequentcalculation．Secondly,calculatetheexampleofthesunkenplazawhileshieldtunneling．ThecalculationresultsshowsthemaindistributionregionofhighVonMisesstressanddeformationofsquare，themoment，axialforcesandverticaldeformationofpil

7、efoundation。Aftercalculating,comparethenumericalsimulationresultsandthemeasuredresultsinfield．Thenproposeconstructioncontrolmeasuresandsomeauxiliarytechniqueforconstruction．Atlast，analyzetheinfluenceonpowertunnelwhiletunneling，baseonqualitativeanal