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《黃土地層地鐵隧道施工引起地表移動與變形預(yù)測方法》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、1緒論1緒論1.1選題背景及研究意義1.1.1選題背景隨著城市的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們的出行次數(shù)和出行距離均有所增加，交通流量更是大幅度的增加。據(jù)預(yù)測，到2011年，我國20多個大城市主干道的高峰小時單向斷面客流量高達3～7萬人次/小時。如此巨大的客流量，單采用8～9千人次/小時的地面公共汽車已經(jīng)不能解決這一嚴峻問題，與機動車道分離行駛的自行車只能作為短途公交客運的補充，而大量發(fā)展私人轎車還尚不符合目前我國的基本國情。我國許多大城市的建設(shè)用地十分有限，不能無限制的擴展道路。城市地面交通的壓
2、力越來越大，單一的地面交通已經(jīng)無法從根本上解決城市交通擁擠的狀況，迫切需要大力發(fā)展地下快速軌道（地鐵）交通來從根本上解決交通擁擠的問題。人類對地下空間的利用可以追溯到遠古時期，但是直到歐洲產(chǎn)業(yè)革命之前，地下空間的開發(fā)非常有限。歐洲產(chǎn)業(yè)革命后至今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地下工程得到迅速發(fā)展。1863年，在英國倫敦建成世界第一條地鐵，該地鐵初期雖然長度只有6.2km，但卻顯現(xiàn)出了強大的生命力。城市地鐵不僅是具有安全可靠、準(zhǔn)時方便和舒適等優(yōu)點，而且它占用土地少，基本不破壞地面景觀；將部分街面交通轉(zhuǎn)移到地下
3、，能夠快速大量輸送乘客，極大地緩解城市交通擁擠問題；而且許多地鐵，不僅起到交通運輸?shù)淖饔茫趹?zhàn)爭時期還發(fā)揮了防空掩蔽所的作用。因此，許多大城市都很重視地鐵的建設(shè)。很多大城市，如倫敦、巴黎、紐約、東京、莫斯科等，都已經(jīng)形成了四通八達的地鐵線網(wǎng)，并已經(jīng)向深層發(fā)展。目前許多大中城市正在修建或續(xù)建地鐵。在城市，尤其是在市區(qū)，建設(shè)地下鐵道，向地下發(fā)展是今后城市發(fā)展的一種趨勢。我國自1965年開始在北京修建地鐵，至今已有北京、上海、天津等城市地鐵線路投入了運營。另外，我國香港和臺北也有地鐵線路投入運營。這些地
4、鐵線路的開通極大程度上緩解了交通擁擠狀況，這些城市以及西安、沈陽、重慶等城市正在積極興建或計劃修建地鐵。我國人口眾多，很多大中城市均存在嚴重的交通擁擠問題，要根本解決這個難題，其中一個重要方面就是將地面人流最大限度的引入地下。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，更多的城市將修建地鐵，因而地鐵建設(shè)在我國將是一項長期的任務(wù)。1.1.2研究意義近年來，隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展，城市地下工程迅速發(fā)展，主要包括地下鐵道，1西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文過街通道，各種市政地下工程以及人防設(shè)施等。地下工程施工，會引起地層移動而導(dǎo)致不同程度
5、的沉降和位移，由于施工技術(shù)及周圍環(huán)境和巖土介質(zhì)的復(fù)雜性，即使采用最先進的施工方法，其施工引起的地層移動也是不可能完全消除的。當(dāng)?shù)貙右苿雍偷乇碜冃纬^一定的限度時就會造成地面沉陷、基坑垮塌、隧道破壞、周邊建筑物損害、地下管線損害等事故，導(dǎo)致嚴重經(jīng)濟損失并產(chǎn)生不良的社會影響，從而影響到隧道和地表建筑物的正常使用和安全運營。尤其對于城市地鐵，一般都穿越城市中心地帶，因建筑物密集、施工場地狹小、地質(zhì)情況復(fù)雜、地下管網(wǎng)密布、交通繁忙、施工條件受到限制，對環(huán)境的控制要求更為嚴格。正確估計可能發(fā)生的地面變形，可
6、以選擇最佳的施工技術(shù)，制定一套完善的措施以確保施工地區(qū)樓房、建筑物與地下管線等重要設(shè)施的安全。隨著我國上海、北京、南京、西安、杭州等30多座城市地鐵的上馬，由于地鐵施工引起的地表過大沉降和變形而造成地面和地下建筑物損害的概率將會大大增加。因此，研究地下鐵道旋工引起地表沉降及變形預(yù)測刻不容緩。地鐵隧道以及各種市政地下工程（如污水隧道、電纜隧道、以及市政管線共同溝等），在城市中也獲得了發(fā)展。隨著城市和生活現(xiàn)代化程度的提高，各種管線種類和密度將會大量增加。城市共同溝的建立，消除了城市上空電線如織、電線桿
7、及變壓器林立的狀況。總之，由于人類正面臨人口膨脹、資源短缺等一系列問題，人們已經(jīng)逐漸將地下巖土體作為一種新的國土資源，把對地下空間的開發(fā)利用作為解決城市人口、環(huán)境、資源危機的重要措施，實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。21世紀(jì)將成為人類開發(fā)利用地下空間的世紀(jì)，城市地下工程將有很大發(fā)展。地下工程施工是在巖土體內(nèi)部進行的，無論其埋深大小、施工技術(shù)先進與否，開挖施工都不可避免地對巖土體產(chǎn)生擾動，引起的巖土體變形可能影響地表建筑和已有的管線設(shè)施。因此隧道施工時，要與保護城市中有歷史意義、社會和經(jīng)濟意義的設(shè)施協(xié)
8、調(diào)起來。隧道施工引起的地表移動和變形，尤其是在地面建筑設(shè)施密集的城市中進行隧道施工，一直是人們十分關(guān)心的課題。地下開挖勢必引起地表沉降和變形，地表沉降到一定程度時，將影響地面建筑物的安全和地下管線的正常使用。為減少由于隧道施工引起的地表沉降和變形所造成的對地面建筑物及地下設(shè)施的損害記憶對周圍環(huán)境的不良影響，必須對地表移動與變形進行正確的預(yù)計。為此目的，人們進行了廣泛而長期的研究。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隧道施工引起地表沉降的因素很多，地表移動和變形的大小不僅與隧道的埋深、斷面尺寸、施工
