【硕士】地铁隧道开挖引起的地表沉降及地铁运行引起的环境振动研究【2010】

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内容简介

　　学科专业：载运工具运用工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：西南交通大学　　学位年度： 2010年　　国内外越来越多的大中型城市已经建成或正在建设城市地铁，人们越来越关注地铁隧道开挖所造成的地表沉降和地铁列车运行所引起的环境振动。本文运用有限元软件ANSYS并结合深圳地铁2号线沙．世区间，分别从不同断面开挖半径、不同开挖进尺、不同隧道埋深、不同开挖方法、有无超前支护等方面去研究了地表沉降规律。结果显示：开挖半径越大，开挖循环进尺越长，地表沉降越大；地表沉降与隧道埋深成反比，隧道埋深越深，地表沉降越小，隧道埋深越浅，地表沉降越大；弧形台阶法控制地表沉降最佳，上下台阶次之，全断面开挖引起的地表沉降是这三种开挖方法里最大的；施作超前支护能较好的控制地表沉降。以上计算结果为地铁隧道开挖方案优化提供了依据。分别选择深圳地铁2号线沙．世区间Ⅳ级、V级、Ⅵ级典型断面作为研究的目标断面，通过对比数值计算以及现场实测所得的地表沉降值看出，两者变化趋势总体一致，说明数值计算结果是可信的。但是数值计算值相比现场实测值偏小，通过数值计算指导施工时应该考虑乘以一定的安全系数，以使计算值更加符合现场实测值。　　隧道埋深、地铁列车运行速度、荷载频率、隧道衬砌弹性模量等因素对地面振动有极大的影响。隧道埋深越深，地面振动越弱；速度越快，地面振动越强；计算表明，低频对地面的振动影响更为持久，高频衰减较快；在满足结构安全受力的前提下，减小衬砌混凝土弹性模量，可以减小地面振动。　　

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