佛山地铁盾构隧道掘进参数及地表隆沉控制研究

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城市地下空间工程多采用盾构法施工,盾构机掘进参数的选取是盾构机在地层中掘进的首要问题。盾构机工作中的各项掘进参数处在动态变化中,一旦工程人员未选取合理的掘进参数导致变化超限,就会造成地表过大的隆起或沉降,甚至影响盾构机掘进安全。因此,盾构机掘进参数的取值及地表隆沉的控制研究具有重要意义。本文以佛山地铁三号线东乐路站~大良站区间隧道为研究背景,整理分析了东大区间隧道现场监测数据,研究了盾构隧道施工中各项掘进参数的合理取值及地表隆沉的规律。本论文的主要研究工作如下:(1)对佛山地铁东乐路站~大良站区间隧道工程进行施工监测,整理了区间左线盾构隧道的地表监测数据,分析得出了不同地质条件下地表横断面随盾构机掘进的变形规律。(2)研究了盾构机掘进参数的作用机理,整理了盾构机掘进全过程的各项掘进参数,分析了盾构机掘进过程中掘进参数在不同地质条件下的变化规律,及其对地表隆沉的影响。(3)对掘进参数进行去噪处理,研究曲线特征并分析其与掘进地质条件之间的规律。通过对总推力、刀盘扭矩的归一化处理以及计算参数的求解,分析了盾构机掘进参数与土层参数的相关性,为盾构机掘进过程中的掘进参数控制做出了参考。(4)使用有限元软件ABAQUS模拟了盾构隧道掘进施工过程,对东大区间中四种不同地质条件和不同附加压力条件下的盾构掘进施工进行了研究,分析了盾构掘进过程中地层的变形规律,得到了开挖面附加压力的相关规律,验证了工程实测中掘进参数数据的合理性。
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