學(xué)科專業(yè)：巖土工程
授予學(xué)位：工學(xué)碩士
學(xué)位授予單位：xx工業(yè)大學(xué)
學(xué)位年度： 2008年
淺埋暗挖法是以加固處理軟弱地層為前提，以新奧法(NATM)為理論基礎(chǔ)，針對(duì)埋置深度較淺的松散軟土或破碎巖石地層的一種地下工程暗挖施工方法。
淺埋暗挖法是為了適應(yīng)城市地下工程沒有明挖條件而產(chǎn)生，在過去的實(shí)踐中證明了它的實(shí)用性和某些方面的優(yōu)越性。但是，由于變形大、變形持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，給隧道施工及周圍環(huán)境帶來了很多問題。
在軟弱地層中采用淺埋暗挖法施工，研究周圍土體變形規(guī)律，尋求合理施工工藝，具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。鑒于此，本文開展了如下的研究工作：
本文采用三維快速拉格朗日分析程序FLAC3D對(duì)施工過程進(jìn)行模擬，研究淺埋隧道性狀和地表沉降變形，探討不同因素的影響，為隧道施工提供依據(jù)。
首先，簡(jiǎn)單介紹了淺埋暗挖法的發(fā)展，總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外隧道施工引起地層移動(dòng)的研究現(xiàn)狀；接著介紹了淺埋暗挖法的優(yōu)缺點(diǎn)與適用條件，并以北京地層為例，重點(diǎn)介紹了淺埋暗挖隧道施工方法，并對(duì)各工藝特點(diǎn)進(jìn)行論述；
然后介紹了三維快速拉格朗日分析程序FLAC3D的計(jì)算理論與方法，主要介紹了三維快速拉格朗日法的數(shù)學(xué)模型描述、數(shù)值公式表示及數(shù)值計(jì)算過程。
其次，用FLAC3D數(shù)值分析軟件建立了淺埋隧道的三維模型，研究不同因素對(duì)淺埋暗挖隧道性狀的影響，重點(diǎn)研究了圍巖性質(zhì)、上覆土厚度、施工方法、開挖進(jìn)尺、支護(hù)措施對(duì)隧道開挖后周圍土體穩(wěn)定性的影響，主要從地表沉降、拱頂沉降及隧道開挖后周圍土體的應(yīng)力分布和塑性區(qū)范圍進(jìn)行分析。模型中使用了結(jié)構(gòu)單元，考慮了土和襯砌之間的接觸作用，采用Mohr-Coulomb強(qiáng)度準(zhǔn)則和彈塑性本構(gòu)模型進(jìn)行計(jì)算分析。
進(jìn)而對(duì)地鐵十號(hào)線芍藥居站東南出入口進(jìn)行分析比較，結(jié)果表明，本文研究成果與實(shí)測(cè)結(jié)果的規(guī)律基本一致，從而為軟弱地層中合理設(shè)計(jì)淺埋暗挖隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)、施工提供了依據(jù)。
最后，對(duì)淺埋暗挖隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)方案、目的、原則、儀器與實(shí)施方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析與探討，并對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了分析，達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)、指導(dǎo)施工的目的。