毕业设计论文(城市地下工程方向):地铁站区间隧道设计与施工ZZ 矿业大学本科生毕业设计姓名:学号:学院:专业:土木工程专业(城市地下工程方向)设计题目:上海地铁汶水路站~新沪路站区间隧道设计与施工专题:盾构施工对周围建筑物的影响及保护措施指导教师:职称:二○一○年六月徐州ZZ矿业大学毕业设计任务书学院力学与建筑工程专业年级土木工程专业地下20XX学生姓名XX任务下达日期:2010年 1 月10 日毕业设计日期:2010年1月10日至2010年6月20日毕业设计题目:上海地铁汶水路站~新沪路站区间隧道设计与施工毕业设计专题题目:盾构施工对周围建筑物的影响及保护措施毕业设计主要内容和要求:设计要求:根据提供的上海地铁汶水路~新沪路站区间隧道工程的工程资料,完成隧道衬砌结构设计和施工组织设计。
结构设计内容包括隧道施工方案的比选、衬砌方案的选取及内力计算等,并编制设计计算书。
施工组织设计内容应包括隧道施工准备、施工方法及辅助施工技术、施工总平面布置、施工进度计划和施工管理等内容。
提交是图纸应包括:①区间隧道工程施工平面总布置图;②区间隧道平面图与剖面图;③衬砌管片配筋图。
专题要求:隧道施工常采用盾构法施工,而盾构施工时会对周围建筑物产生影响,根据查阅的资料,分析盾构施工对土体应力状态及地表变形的影响,并说明盾构法施工时应对对周围建筑物采取的保护措施。
完成论文及手绘图一张。
其它要求:翻译一篇与设计或专题内容相关的近3年外文文献,其中文字数不少于3千字,并且附英文原文。
院长签字:指导教师签字:ZZ矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语(①基础理论及基本技能的掌握;②独立解决实际问题的能力;③研究内容的理论依据和技术方法;④取得的主要成果及创新点;⑤工作态度及工作量;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:指导教师签字:年月日ZZ矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语(①选题的意义;②基础理论及基本技能的掌握;③综合运用所学知识解决实际问题的能力;③工作量的大小;④取得的主要成果及创新点;⑤写作的规范程度;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:评阅教师签字:年月日ZZ矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语(①选题的意义;②基础理论及基本技能的掌握;③综合运用所学知识解决实际问题的能力;③工作量的大小;④取得的主要成果及创新点;⑤写作的规范程度;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:评阅教师签字:年月日ZZ矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要本毕业设计主要包括三个部分,第一部分是汶水路~新沪路站区间隧道结构设计;第二部分是汶水路~新沪路站区间隧道施工组织设计;第三部分是专题部分,盾构施工对周围建筑物的影响及保护措施。
在第一部分区间隧道结构设计中,根据隧道穿越地层的工程地质、水文地质条件和周边环境情况,通过施工方案的比选,确定盾构法施工,隧道衬砌结构平板型钢筋混泥土管片,并对其进行相应的强度和抗浮验算。
第二部分是区间隧道施工组织设计,根据隧道施工方法和隧道周边的环境情况,对施工前准备工作,施工场地布置,隧道开挖与衬砌结构施工等进行设计,并编制了工程进度计划,编写了相应的质量、安全、环境保护等措施。
第三部分是专题部分,内容是盾构施工对周围建筑物的影响及保护措施。
结合工程实例和相关的参考资料,总结出盾构隧道对建筑物常见的破坏形式。
关键词:盾构;地表沉降;邻近建筑物;破坏;保护措施ABSTRACTThe design mainly includes three parts. The first part is the tunnel design ofthe section from Wenshui Station to Xinhu Station in Shanghai; The second part is its construction arrangement design; The third part is the Special subject whose topic is shield construction impact on the surrounding buildings and the. In the design of the first part, according to the engineering geology,hydrogeological conditions and environment around ,Flat Concrete Lining and Shield Construction has been decided through the scheme comparison and selection. After that, the strength and anti-floating checking is made.The second part is the tunnel section construction arrangement design. According to the tunnel construction methods and the environment around, the preparation before the construction, construction site layout, tunnel excavation and lining construction is designed. The project schedule ,the quality ,the safety and theenvironment protection are made.The third part is the Special subject whose topic is shield construction impact on the surrounding buildings and the protection measures. With the Project examples and related reference materials, tunnel damage common forms of the building are Summarized.Key words: shield tunnelling; surface subsidence; surrounding buildings; damage; protection measures目录第一部分上海地铁汶水路站~新沪路站区间隧道结构设计1 工程概况 (1)1.1 工程位置 (1)1.2 工程规模 (1)2 设计依据 (1)2.1 自然条件 (1)2.1.1 工程地质 (1)2.1.2 气象 (3)2.2 现场条件 (3)2.2.1 沿线建(构)筑物、地下管线及障碍物 (3)2.2.2 交通状况 (4)3 隧道施工方案与衬砌选型设计 (4)3.1 隧道施工方案 (4)3.1.1 明挖法 (4)3.1.2 矿山法 (4)3.1.3 顶管法 (4)3.1.4 盾构法 (4)3.1.5 方案确定 (5)3.2 衬砌选型 (5)3.3管片初步设计 (6)4 隧道计算 (6)4.1 计算原则及采用规范 (6)4.2 断面的选择及内力计算 (7)4.2.1 土层情况 (7)4.2.2 荷载计算及组合 (7)4.3 断面设计 (13)4.3.1 管片断面 (14)4.3.2 接缝张开量计算 (18)4.4 千斤顶作用下局部承压计算 (18)4.4.1 局部承压 (18)4.4.2 预埋件设计 (19)4.5 抗浮验算 (19)5 隧道主要技术经济指标 (20)5.1 开挖土方量 (20)5.2 管片用量 (20)5.3 钢筋用量 (21)第二部分上海地铁汶水路站~新沪路站区间隧道施工组织设计1 工程概况 (19)2 隧道施工准备 (19)2.1 技术准备 (19)2.1.1 技术管理体系 (19)2.1.2 测量管理 (19)2.1.3 试验管理 (20)2.1.4 施工管理 (20)2.2 施工现场准备 (20)2.2.1 施工道路 (20)2.2.2 施工给水 (20)2.2.3 排水 (20)2.2.4 施工用电 (20)2.3 施工物资的准备 (20)2.4 劳动力准备 (21)2.4.1大临设施阶段 (21)2.4.2 正常推进阶段 (22)3 施工现场总平面布置 (24)3.1 施工总平面布置原则 (24)3.2 施工平面总体布置 (24)3.2.1 施工场地布置 (24)3.2.2 施工场地布置图 (24)4 界定关键过程 (25)4.1 施工测量控制要点 (25)4.2 管片拼装控制要点 (25)4.3 衬砌防水控制要点 (26)4.4 地表沉降控制要点 (26)4.5 关键过程控制人员落实 (26)5 施工方案及主要施工工序 (27)5.1 施工方案的确定 (27)5.1.1 泥水平衡盾构的原理 (27)5.1.2 土压平衡盾构的原理 (27)5.1.3 泥水平衡、土压平衡盾构的对比 (27)5.1.4 盾构施工方案确定 (30)5.2 盾构掘进的施工准备 (30)5.2.1 技术交底 (30)5.2.2 地面准备工作 (30)5.2.3 井下准备工作 (31)5.3 出洞方案 (31)5.3.1 出洞土体加固 (31)5.3.2 混凝土洞门凿除 (31)5.3.3 洞口止水帘布安装 (31)5.3.4 出洞掘进 (32)5.4 进洞方案 (32)5.4.1 进洞土体加固 (32)5.4.2 盾构接收井准备 (32)5.4.3 盾构姿态的复核测量 (32)5.4.4 盾构靠上槽壁前的推进 (32)5.4.5 盾构进洞前洞门混凝土的凿除 (33)5.4.6 盾构进洞 (33)5.5 掘进施工参数 (33)5.6 管片拼装 (33)5.8 纠偏 (35)5.9 洞门施工 (35)5.10隧道内运输 (36)5.11 弃土处理 (36)6 施工主要技术措施 (36)6.1 砂性土层施工技术措施 (37)6.2 穿越地下管线的保护措施 (37)6.3 邻近施工和既有建筑物的保护措施 (39)6.4 减少地面变形控制措施 (39)6.5 紧急预案措施 (40)7 施工进度计划 (40)8 质量、安全和环境保护措施管理 (43)8.1 质量管理 (43)8.1.1工程质量标准 (43)8.1.2 质量管理体系要素详表 (44)8.2 施工质量控制 (46)8.2.1 隧道衬砌质量控制 (46)8.2.2 隧道轴线控制 (46)8.2.3 管片拼装质量控制 (46)8.2.4 地表沉降控制 (46)8.2.5 测量控制 (47)8.3 安全生产施工控制 (47)8.4 文明施工措施 (47)8.5 防汛、防台风施工措施 (48)8.5.1 防汛防台的要求 (48)8.5.2 防汛防台的发现和组织扑救顺序 (48)8.6 消防安全措施 (48)第三部分盾构施工对周围建筑物的影响及保护措施1 绪论 (42)1.1 引言 (42)1.3 盾构法施工对邻近建筑物影响研究现状 (43)2 盾构施工对地层的影响 (44)2.1盾构施工对土体应力状态的影响 (44)2.2盾构施工对土体变形状态的影响 (44)2.3 地表沉降的表现形式 (46)2.3.1横向地表沉降 (46)2.3.2纵向地表沉降 (47)3 隧道施工对地面建筑物的影响 (47)3.1盾构隧道开挖引起的地表损害形式 (48)3.2 盾构施工对建筑物的影响 (50)3.2.1 盾构施工对浅基础建筑物的影响 (50)3.2.2 盾构施工对深基础建筑物的影响 (51)3.3 建筑物的损害形式 (51)3.4 建筑物抵抗破坏的性能 (51)3.5 已建建筑物的变形控制标准 (52)3.5.1邻近建筑物保护的标准 (52)3.5.2邻近建筑物的允许变形 (52)3.6盾构通过建筑物时的施工组织方法 (55)3.7盾构施工影响范围的确定 (55)3.8 盾构掘进对近邻建筑物影响程度的分析预测 (56)3.8.1 隔离法 (56)3.8.2 整体分析法 (56)4.盾构施工对建筑物影响的控制措施 (57)4.1 主动控制措施 (57)4.2 被动控制措施 (58)5 总结 (60)参考文献 (61)翻译部分 (61)致谢 (71)第一部分上海地铁汶水路站~新沪路站区间隧道结构设计1 工程概况1.1 工程位置上海轨道交通七号线工程从市区的西北部穿越中心城区,至浦东的西南地区(龙阳路),途径宝山、普陀、静安、徐汇和浦东新区等五个主要城区,线路全长约34km,共设28座车站。