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1、密級(jí)公開分類號(hào)TU94工程碩士學(xué)位論文地鐵盾構(gòu)施工中地表沉降的數(shù)值模擬研究尚藝溦指導(dǎo)教師郭慶軍教授趙林東高級(jí)工程師申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別工程碩士工程領(lǐng)域建筑與土木工程2018年05月11日學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明本人完全了解西安工業(yè)大學(xué)有關(guān)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間學(xué)位論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于西安工業(yè)大學(xué)。本人保證畢業(yè)離校后，使用學(xué)位論文工作成果或用學(xué)位論文工作成果發(fā)表論文時(shí)署名單位仍然為西安工業(yè)大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送（提〉交的學(xué)位論文，并對(duì)學(xué)位論文進(jìn)行二次文獻(xiàn)加工供其他讀者
2、查閱和借閱：學(xué)?？梢栽诰W(wǎng)絡(luò)上公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存學(xué)位論文．（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）學(xué)位論作者簽名：尚吃；在人學(xué)問簽名：隊(duì)專企業(yè)教師簽名：k_書寫、日期：lo慮、oS,rI70學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)與優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的成果，不包含本人己申請(qǐng)學(xué)位或他人一
3、己申請(qǐng)學(xué)位或其他用途使用過的成果。與我同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明井表示了致謝。一學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)切相關(guān)責(zé)任。_llL_..u..dι學(xué)位論文作者簽名：T?Jb劑’）學(xué)陽、科?！浩髽I(yè)導(dǎo)師簽名：過江作執(zhí)日期＝2018、ot、iI71地鐵盾構(gòu)施工中地表沉降的數(shù)值模擬研究工程領(lǐng)域2建筑與土木工程:m；在大飛學(xué)校導(dǎo)鵬階企業(yè)導(dǎo)帕＝A軒篤摘要地鐵工程施工環(huán)境復(fù)雜、技術(shù)要求很高，工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是隧道施工．其中，盾構(gòu)施工方法是隧道施工的主要方式．但在隧道盾構(gòu)推進(jìn)
4、過程中，地層變形和地表沉降是不可避免的，大面積沉降將彭響施工進(jìn)度特別是鄰近建筑物、構(gòu)筑物和市政管線的安全．如何降低盾構(gòu)施工對(duì)隧道周圍土體的擾動(dòng)、控制地表變形和沉降，對(duì)于實(shí)際工程應(yīng)用具有重要意義．結(jié)合地層移動(dòng)的時(shí)空放應(yīng)理論，從盾構(gòu)機(jī)前體與土體的相關(guān)作用入手，研究隧道盾構(gòu)施工主要因素對(duì)地表沉降狀況及變化趨勢(shì)的影響，是論文研究的主要內(nèi)容。本文利用數(shù)值分析法建立西安地鐵二號(hào)線鐘樓～永寧門區(qū)段隧道開挖過程本構(gòu)模型，通過FLAC3D有限差分程序的模擬計(jì)算，研究不同施工方案下覆土厚度、盾尾注漿強(qiáng)度、掘進(jìn)壓力、及
5、管片剛度對(duì)地層變形的影響，獲取地表沉降變化規(guī)律，為類似工程盾構(gòu)施工提供借鑒和參考，減少和避免工程事故．具體從以下方面展開研究：I）通過收集井閱讀相關(guān)文獻(xiàn)和資料，詳細(xì)介紹盾構(gòu)施工的基本原理及主要技術(shù)環(huán)節(jié)，依據(jù)地層移動(dòng)的時(shí)空效應(yīng)理論，闡述隧道盾構(gòu)引起地表沉陷的原因與作用機(jī)理，總結(jié)歸納地層變形及地表沉降的主要影響因素．2）分析整理西安地鐵二號(hào)線鐘樓~永寧門區(qū)間的工程水文地質(zhì)情況及監(jiān)測(cè)地表沉降數(shù)據(jù)。運(yùn)用地鐵開挖既有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)已有Peck公式進(jìn)行修正計(jì)算。并對(duì)選取隧道區(qū)間現(xiàn)場監(jiān)測(cè)斷面累計(jì)沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向比對(duì)
6、分析。3）以西安地鐵二號(hào)線鐘樓站～永寧門站盾構(gòu)區(qū)間為背景，借助ANSYS有限元軟件將不易量化的變量概括為均質(zhì)、等厚的等代層，建立簡化后的三維數(shù)值模擬計(jì)算模型。遵循正常隧道盾構(gòu)施工工序，利用FLAC3D有限差分軟件研究土壓平衡盾構(gòu)施工過程中地表沉降規(guī)律。最后，通過對(duì)比分析仿真計(jì)算結(jié)果與實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果，驗(yàn)證軟件模擬合理性。4）模擬計(jì)算不同覆土厚度、盾尾注漿強(qiáng)度、掘進(jìn)壓力及管片剛度下地表沉降曲線，通過對(duì)比同組沉降曲線特征，分析判斷以上因素對(duì)地表沉降的影響規(guī)律。為減少類似工程背景方案的地層擾動(dòng)，提供一定的參
7、考和借鑒價(jià)值。論文依托于國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“地下工程施工中參與者行為管理制度有效性研究”（51374165）。關(guān)鍵詞：地鐵盾構(gòu)；地表沉降；數(shù)值模擬；控制措施1）Throughcollectingandreadingrelevantdocumentsandmaterials,thebasicprincipleandmaintechnicallinksofshieldtunnelingconstructionwereintroducedindetail.Basedonthetheoryofspace
8、-timeeffectofstratummovement,thecauseandmechanismofsurfacesubsidencecausedbyshieldtunnelingwereexpounded,andthemaininfluencingfactorsofformationdeformationandsurfacesubsidenceweresummarized.2）Theengineeringhydrogeologyandthemonitoringofsurface
