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摘要
研究目的:在城市地铁修建中,空洞的存在往往会加剧地层的变形,甚至引起坍塌事故的发生。在隧道开挖扰动下,探究空洞存在对地层稳定性产生的影响,可以为施工过程中事故的防制提供有效的参考。本文依托青岛地铁工程,通过模型试验与三维有限元模拟,研究空洞在隧道正上方时,开挖过程中地层的失稳机制,并为解决该地层现象提出合理的控制对策。研究结论:(1)随隧道开挖,拱顶处塌落范围逐渐向上扩大,上方地层空洞会受到扰动,轮廓线逐渐闭合,最后完全消失与隧道拱顶塌落融合,同时空洞的存在会加剧地表的沉降,甚至造成隧道上方地表的贯通式坍塌;(2)采用超前地质预报手段可以有效地确定施工地区地层中不良地质体的位置,通过地面注浆与洞内注浆相结合的方法预防空洞坍塌事故的发生,并通过现场地表沉降实测数据证实了超前地质预报与注浆处治相结合的方法对地层空洞预防控制工作的有效性,可为后期的隧道工程中含空洞地层的治理提供参考。
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