《地铁盾构隧道施工测量技术研究开题报告》

PAGE4地铁盾构隧道施工测量技术研究开题报告题目：地铁盾构隧道施工测量技术一、文献综述（一）国内研究现状在盾构掘进过程中，通常需针对具体地质条件形成关键施工技术，例如越江盾构隧道施工、热力隧道盾构施工、复合地层盾构施工技术、盾构穿越浅覆透水层、全断面风化岩层盾构隧道关键施工、超大直径盾构隧道施工等关键施工技术研究。除此之外，国内相关学者也对盾构施工对周边环境的影响与盾构施工方法进行了深入研究，如挖隧道、出井等，对因地层损失引起或周围环境影响引起的扰动（如地基沉降，地面变形大，或者倒塌等）；城市高架桥（立交桥）附近的盾构隧道施工（例如上海轨道交通二期明珠线，沿南浦大桥桥桩穿越）；盾构穿过大楼桩群。王为乐、吴起星、刘联伟等系统地研究了复合地层盾构掘进的关键技术，其研究的结论主要在复合地层盾构选型、破岩机理以及地表沉降规律及控制等方面。原华、封坤、王金龙等在越江盾构隧道施工中的渗流应力祸合作用、管片受力、不均匀沉降等方面进行了开展了详细的研究；刘艳滨通过总结上海建设的多条大直径盾构越江隧道施工工程，确定盾构法越江道路隧道建设管理需遵循功能性、安全性等总体原则，提出盾构法越江道路隧道的盾构工作井、圆隧道横断面选型与设计参数、盾构隧道防水等设计技术，介绍了盾构掘进的选择、开挖面平衡技术和壁后注浆技术、盾构进出洞施工、监控量测等施工技术，分析盾构隧道防水技术、防火内衬及风塔合建等防火与通风存在问题与改进措施，以上研究成果为越江盾构隧道施工提供了借鉴，具有重要的工程价值。在超大断面盾构隧道施工技术方面，范永利、张伯阳、田春凌等通过工程实践、理论分析和数值模拟等方法，对超大直径盾构隧道掘进面稳定性控制、断面优化、超大断面始发关键技术等进行了研究，取得了丰硕的研究成果。此外，国内学者在盾构管片模型选取和地层抗力的参数设定、盾构隧道管片的设计与受力和管片接头部位的力学等方面也已经做了大量的研究。（二）国外研究现状盾构法施工较早的在欧美、日韩等发达国家应用，促使该国科研人员对盾构法施工中产生问题进行深入研究，极大推动盾构法技术的不断完善和发展。Chi等采用优化反演方法对隧道开挖引起的地层沉降进行了研究。运用实测资料反演得到：对于在粘土质中开挖的隧道，其土层沉降的影响区夹角约等于45°，对于在砂土质中开挖的隧道，其土层沉降的影响区夹角在30-50°之间，并建立了半经验解的地表沉降公式。Bobet将隧道及其周围土体假定为弹性，并认为土体均一且各向同性。推导了在饱和土体中开挖浅埋隧道所引起应力变化、瞬时沉降及工后固结沉降的解析解，并分为有无空气压力，有无建筑空隙方面分别进行了讨论。文中得出隧道半径的大小是地表沉降的重要影响因素；埋深较深的隧道沉降槽宽度要比埋深较浅的隧道沉降槽宽度大。ChouandBobet根据Bobet关于隧道瞬时沉降问题的解析解进行分析。采用了28组隧道实测沉降数据进行分析对比，得出：（1）隧道施工引起的地层移动中的大部分是由盾尾建筑空隙所产生的；（2）地层移动范围绝大部分集中在距隧道中心三至四个隧道半径内；（3）隧道底部垂直地层变形为零的位移边界应位于距隧道中心向下两个隧道直径的位置；（4）相对于垂直位移，隧道周围土体的水平位移较小。二、选题的目的和意义在我国城市化化建设发展过程当中，其中地铁工程是城市经济发展的重要交通工程，在地铁隧道施工当中盾构法施工是其中一个比较常见的使用方式，盾构属于一个可以支撑地层压力，同时又可以在地层当中进行推进的设备结构，在现阶段的地铁工程开展过程当中对该项技术的运用非常成熟。盾构的前端设有相应的支撑结构和土体开挖结构，在盾构设备当中具有千斤顶，在盾构的尾部拼装在环片厂预制好的衬砌环。在当前阶段我国城市地铁的施工当中，对盾构法的应用非常广泛，并且已经取得了良好的工作成果，和传统的地铁工程施工方式进行对比，通过明挖法、浅埋暗挖法等相比，盾构法施工的主要优势在于整个施工流程相对比较安全，同时施工效率较快，不会影响到地面以上的交通通行，同时也不会受到施工的天气条件以及各种岩土条件的影响。因此，盾构施工是提高整个城市地铁隧道施工的重要方式，而盾构法在施工过程当中的测量工作是保证整个工作流程开展的重要前提。三、研究方案（框架）在地铁工程的测量工作当中主要是针对地表面以下的建筑来开展测量工作，在地铁的施工和运营工作当中，地下勘察和设计工作涉及到了多个阶段的测量工作，对保证整个盾构隧道施工质量有着重要的保障。盾构隧道测量工作当中，其中主要的工作任务就是实现整个工程施工误差控制在合理的范围之内，以此来推动整个地铁工程的顺利开展。本文重点针对盾构隧道施工测量技术的具体应用进行了分析。研究主要分以下几个部分：第一部分：论文的引言部分，引出研究的课题。第二部分：介绍盾构知识，为后文研究铺垫。第三部分：施工测量技术的介绍。第四部分：施工测量技术在地铁盾构隧道工程中的应用。第五部分：论文的总结部分，总结全文。研究框架图如下所示：引言引言盾构理论基础盾构理论基础施工测量技术介绍施工测量技术介绍施工测量技术在地铁盾构隧道工程中的应用施工测量技术在地铁盾构隧道工程中的应用总结总结可能遇到的问题：（1）现有资料和信息不足。（2）对地铁盾构隧道施工测量技术了解不够深入。解决方法及措施：（1）在学校图书馆中有良好的资料库，并通过网络能够根据研究需要便捷地搜索和下载与本课题相关的资料，为课题研究提供了充分详尽的理论资源。（2）在学校学习了与课题相关的各项专业课程，已经具备了完成课题研究所需要的相关专业知识。（3）在指导老师的悉心指导下，运用专业知识及相关的科学研究方法，通过自身努力，严格按照论文写作阶段计划执行，不断修改和完善文章的内容，确保文章的写作顺利地开展和完成。四、进度计划2020年6月27日前：确定题目，搜集相关材料，查阅有关书籍。2020年7月22日前：分析题目，确定论文提纲和研究方案，编写开题报告，并按照指导教师的意见修改合格。2020年9月13日前：在对文献认真分析的基础上，论题进行深入的研究和论述，提交中期报告。2020年10月10日前：对调查结果进行汇总