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地铁隧道施工对地下管线变形影响研究

作　者: 刘立健
导　师: 赵文
学　校: 东北大学
专　业: 工程力学
关键词: 盾构法 隧道施工 剩余变形能力 地表变形 管线变形
分类号: TU990.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


随着沈阳地铁的施工建设,施工中遇到的地下管线埋设时间久,分布复杂且数量巨多,相关技术资料掌握不全,为了研究解决城市隧道施工给邻近环境带来的影响,论文以沈阳地区地铁盾构施工隧道为具体研究背景,根据实测的沈阳地区地表沉降、地下管线变形数据,结合试验研究手段,对盾构法地铁隧道施工期间引起地表变形及地下管线变形的问题进行了深入的研究。论文分析了盾构隧道施工过程中导致其邻近环境变化的机理和因素,并论述了控制盾构法施工所引起的地表变形的技术措施,总结了计算横向地表变形和纵向地表变形的方法。根据沈阳地质特点,计算得出适用于沈阳地区地表沉降变形经验公式的相关参数。利用试验方法确定了地下煤气铸铁管线的剩余变形能力和承载能力。针对工程的特点及要求,提出了有效的监测施工方案并进行观测,通过监测数据分析,并与试验结果进行对比,得到了沈阳地区采用盾构隧道开挖方法所引起地表变形的一些规律和对地下管线的变形的影响程度,验证了预测公式的准确有效性和监测方案中的适合沈阳地区的煤气管线变形监控值的合理性,并建议改进管线监控值。通过分析地下管线的安全影响因素和安全判别方法,提出了对管线的保护措施,为后续工程的设计和实施提供参考依据。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-18
  1.1 研究背景  10
  1.2 研究现状  10-16
  1.3 选题意义与研究内容  16-18
    1.3.1 选题意义  16-17
    1.3.2 研究内容  17-18
第2章 盾构施工引起地表变形规律及预测  18-34
  2.1 盾构法概述  18-21
    2.1.1 盾构法  18
    2.1.2 盾构机的分类及基本构造  18-21
    2.1.3 盾构法施工的一般步骤  21
  2.2 盾构法施工引起地表变形的机理及因素  21-31
    2.2.1 盾构法施工引起的地表变形机理  21-26
    2.2.2 盾构法施工引起地层移动的影响因素  26-27
    2.2.3 盾构法掘进对土体扰动的变形控制  27-31
  2.3 经验公式分析  31-32
  2.4 沈阳地区盾构施工地表变形分析预测  32-34
第3章 盾构施工对地下管线变形影响的预测方法及试验研究  34-48
  3.1 管线情况调查和管线的失效模式  34-37
    3.1.1 管线设施状况的调查  34
    3.1.2 管线的失效模式分析  34-37
  3.2 地表最大沉降值和管线平面上的最大沉降值的关系  37-39
  3.3 煤气管线的压力分级  39-40
  3.4 试验分析  40-48
    3.4.1 试验目的  41
    3.4.2 试验材料说明  41-42
    3.4.3 加载程序及设备  42-44
    3.4.4 试验现象及结果分析  44-48
第4章 地表沉降与地下管线变形的实测分析  48-64
  4.1 工程概况及工程地质和水文地质资料  48-49
  4.2 工程现场管线分布情况  49-50
  4.3 监测方案原则和内容  50-51
    4.3.1 监测方案的设计原则  50
    4.3.2 监测断面的选择及监测频率  50-51
  4.4 监控报警值的确定  51-54
    4.4.1 监控报警值的确定原则  51-52
    4.4.2 监控报警值的确定依据  52
    4.4.3 周围建(构)筑物的监控报警值  52-53
    4.4.4 地面变形的监控报警值  53
    4.4.5 地下管线的监控报警值  53-54
  4.5 地表沉降与地下管线变形监测  54-57
    4.5.1 监测仪器及精度  54-55
    4.5.2 地面沉降点的布设与监测  55-56
    4.5.3 地下管线观测点的布设与监测  56-57
  4.6 实测结果分析  57-64
    4.6.1 地表沉降的数据分析  57-62
    4.6.2 地下管线变形的数据分析  62-64
第5章 地下管线安全性判别及保护措施  64-68
  5.1 地下管线的安全性判别方法  64-65
  5.2 地下管线的保护措施  65-68
第6章 结论  68-70
参考文献  70-72
致谢  72

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 市政工程 > 管线工程
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