盾构施工地表沉降对周边环境影响分析硕士论

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1、分类号学号642400200672723学校代码10487密级硕士学位论文盾构施工地表沉降对周边环境影响分析学位申请人：贾海艳学科专业：道路与铁道工程指导教师：李小青教授答辩日期：2008.6.4AThesisSubmittedinFullyFulfillmentofRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringAnalysisonCircumjacentSurroundingsAffectedbyGroundSurfaceSettlementduetoShieldTunnelConst

2、ructionCandidate:JiaHai-YanMajor:HighwayandRailwayEngineeringSupervisor:Prof.LiXiao-QingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2008摘要盾构法已成为我国城市地铁施工中一种重要的施工方法，由施工引起的地表沉降及其对周边环境的影响是盾构隧道设计和施工中的关键问题之一。隧道施工不可避免地会引起地表沉降，当地表沉降到一定程度时，将影响地面建筑物和地下管线的正常使用

3、。为减少地表沉降对周围环境的不良影响，必须对地表沉降进行预测，并采取相关的预防、控制措施。随着计算机的快速发展，采用有限元软件对隧道施工引起的地表沉降进行数值分析得到了广泛的应用。在盾构隧道施工过程中，由于开挖施工时扰动了土层，使得土层地应力进行了二次重分布，改变了地层原始状态，引起地表变形。本文在总结和分析国内外的研究成果及相关信息资料的基础上，结合武汉长江隧道工程，通过理论分析及数值分析，研究盾构隧道施工引起地表沉降机理，预测地表沉降对周边环境的影响范围、影响程度，进而提出预防、控制措施。（1）对盾构法施工地表沉降对周边环境影

4、响的相关资料进行整理、分析，研究隧道开挖引起的地表沉降机理；（2）建立地表沉降变形的有限元数值仿真分析模型，研究分析盾构隧道施工诱发的地表沉降规律，预测地表沉降对周边环境的影响范围、影响程度；（3）通过隧道施工的数值仿真对影响地表沉降的主要因素进行对比分析，研究影响地表沉降的相关因素，进而提出预防、控制措施；（4）通过施工监测及时了解和掌握盾构施工过程中地表沉降情况及规律性；分析施工过程中对地表沉降和周围建筑物的影响，研究地层特性、施工参数和地表沉降的关系，以便及时调整施工参数，采取相应施工控制措施。关键词：盾构施工地表沉降周边环

5、境数值模拟施工监测IAbstractTheshieldmethodhasbecomeoneofthemainconstructionmethodsinthemetroengineeringinourcountry.Thesurfacesettlementsandinfluenceonsurroundingenvironmentcausedbyshieldtunnelingconstructionareoneofthekeyproblemshighlyconcernedinthedesignandconstructionproces

6、sofshieldtunnel.Thegroundsettlementinducedbytunnelconstructionisinevitable,theregularserviceofthebuildingsonthegroundandthepipelinesundergroundwillbeaffectedwheninthesettlementreachesacertainextent.Inordertoreducetheadverseeffectsonthearoundenvironment,surfacesettleme

7、ntmustbeforecastedandrelateddefenseandcontrolmeasuresshouldbetaken.Andwiththerapiddevelopmentofthecomputer,itiswidelyusedtodothenumericalanalysisusingthefiniteelementsoftwaretoforecastthegroundsettlementinducedbytunnelconstruction.Duringtheshieldtunnelconstruction,bec

8、ausethesoilwasdisturbedduringtheexcavationwhichinducedsecondre-distributionofthegroundstress,andtheoriginalconditionofthestr