地鐵凍結(jié)法施工地表融沉位移影響研究.pdf

1、隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展,城市地鐵建設(shè)也成為其中一個(gè)重要部分。人工地層水平凍結(jié)法施工作為一種現(xiàn)代化的施工方法,由于其具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到工程界的青睞。然而,采用凍結(jié)法施工時(shí)對(duì)地表的凍脹和融沉影響,也是不容我們忽視的。本文主要研究采用凍結(jié)法施工時(shí)對(duì)地表的融沉作用。在本文中,不建立凍結(jié)土體的溫度場(chǎng),直接將凍結(jié)土體完全解凍后的體積變化作為位移荷載,施加在凍結(jié)圈外壁上,進(jìn)而計(jì)算出地表的融沉位移。借助大型工程計(jì)算軟件ANSYS,建立合理

2、的計(jì)算模型,模擬城市地鐵中采用人工水平凍結(jié)法施工時(shí),施工土體的力學(xué)參數(shù)、設(shè)計(jì)凍結(jié)壁厚度、隧道埋深和開(kāi)挖半徑等參數(shù)的改變,對(duì)凍結(jié)圈完全解凍后地表的融沉位移的影響。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,總結(jié)出地表融沉位移在各參數(shù)作用下的變化規(guī)律,并對(duì)各參數(shù)對(duì)地表融沉位移的靈敏度進(jìn)行分析。進(jìn)一步分析存在上部荷載時(shí),荷載值的大小和荷載作用位置對(duì)地表融沉位移的影響。通過(guò)數(shù)值試驗(yàn),得到以下主要結(jié)論：1.各參數(shù)對(duì)地表融沉位移的影響由大到小依次為：開(kāi)挖半徑、隧道埋深、土層變形

3、模量、凍結(jié)壁厚度、土層粘聚力和內(nèi)摩擦角；2.地表的融沉位移中,豎向位移為主要融沉位移。在分析土層力學(xué)參數(shù)的影響時(shí),變形模量對(duì)地表豎直向融沉位移影響最大,當(dāng)變形模量減小5％時(shí),最大豎直向位移增加2.1%；當(dāng)變形模量減小10%時(shí),最大豎直向位移增加4.4%；3.在本文所作假定與所建立模型前提下,隧道適宜凍結(jié)壁厚度為1.2m-2.0m,開(kāi)挖半徑為4m-5m。4.對(duì)比有上覆荷載作用時(shí)地表的融沉位移曲線(xiàn),可以看出,豎直向位移曲線(xiàn)逐漸由不對(duì)稱(chēng)變?yōu)閷?duì)