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城市地下洞群施工对周边环境影响规律研究

作　者: 陈扬勋
导　师: 乔春生
学　校: 北京交通大学
专　业: 岩土工程
关键词: 地铁车站洞室群地表变形 FLAC3D 数值计算环境影响
分类号: TU94
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

地下工程因其隐蔽性和不确定性而体现研究必要性和价值。随着城市地下交通网络越来越多,规模也越来越大,如何保证在洞室群施工中减少对周边环境的影响成为了迫切需要解决的问题。目前,国内对复杂地下洞室群的计算分析还比较少,主要集中在地下水电站和地下厂房结构上,而对繁华市区的地下暗挖车站洞室群模拟分析更少。本文以广州地铁小北站地下车站复杂洞群结构施工为背景,利用三维数值模拟手段分析了地铁地下车站洞群施工对周边环境的影响。结合实际监测数据,对地下洞室群开挖引起的地表沉降、地表水平位移以及对地表房屋建筑和高架桥桩的影响进行了系统分析和讨论。同时对双线平行隧道引起的地表沉降槽曲线的形状与施工方案、地层结构和相对位置的关系进行了分析和总结,得到了双线平行隧道沉降槽与施工方案、底层结构和相对位置之间的关系。通过对主要隧道在不同开挖方案下对周边环境影响进行的对比分析,提出了合理的施工方案。最后针对小北站施工方案中存在的问题提出了合理建议。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章绪论  10-20
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 研究现状  11-17
  1.3 研究方法、目的及内容  17-20
第二章 FLAC~(3D)计算原理  20-32
  2.1 FLAC3D的基本原理  20-22
  2.2 FLAC3D的特点  22-24
  2.3 FLAC3D的计算步骤  24
  2.4 FLAC3D与其他数值方法相比的异同点  24-26
  2.5 FLAC3D中的基本本构模型  26-32
第三章广州地铁五号线小北站工程概况  32-42
  3.1 工程背景  32-34
  3.2 建立三维模型  34-37
  3.3 设计加固措施  37-40
  3.4 模型力学参数选取  40-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章复杂地下洞群合理施工方案评价  42-58
  4.1 施工方案  42-48
  4.2 模拟结果分析  48-56
    4.2.1 地表位移对比分析  48-51
    4.2.2 高架桥桩基位移分析  51-53
    4.2.3 围岩塑性区对比分析  53-55
    4.2.4 服装厂基础倾斜分析  55-56
  4.3 本章小结  56-58
第五章洞室群施工引起的地表位移规律分析  58-98
  5.1 洞群施工引起地层移动和变形机理概述  58-63
    5.1.1 围岩初始应力场  58-59
    5.1.2 引起初始地层应力状态改变的原因  59-60
    5.1.3 适用于初始地层应力状态改变引起的地表沉降的理论与方法  60
    5.1.4 施工引起地表移动和变形因素  60-63
  5.2 洞群施工地表沉降规律  63-89
    5.2.1 双线隧道横向地表沉降曲线形状分析  64-72
    5.2.2 双线平行隧道施工地表沉降规律  72-78
    5.2.3 洞群开挖地表沉降规律  78-89
  5.3 洞群水平位移和变形  89-95
    5.3.1 地表水平变形的危害及研究现状  89-91
    5.3.4 洞群施工地表水平变形规律  91-95
  5.5 本章小结  95-98
第六章洞群施工对邻近隧道及建筑物影响分析  98-120
  6.1 邻近地下工程距离划分及分类  98-102
    6.1.1 邻近地下工程距离的划分  98-100
    6.1.2 邻近地下工程的分类  100-102
  6.2 洞群施工相互影响效应  102-118
    6.2.1 洞群施工相互影响规律  102-108
    6.2.2 洞群相互影响曲线拟合分析  108-112
    6.2.3 洞群施工对桥桩影响规律  112-118
  6.3 本章小结  118-120
第七章洞群施工对周边环境影响控制措施  120-126
  7.1 地表变形及建筑物变形控制措施  120-121
  7.2 针对小北站环境影响控制措施建议  121-126
第八章结论及展望  126-130
参考文献  130-134
作者简历  134-138
学位论文数据集  138

城市地下洞群施工对周边环境影响规律研究

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