基于FLAC3D的青岛地铁隧道开挖引起的地表沉降分析

我国GDP高速增长，成为世界第二大经济体，科技不断进步，人民生活水平提高，城市化步伐加快，交通拥堵成了城市的一个大问题。在寸土寸金的城市里，地上道路面积十分宝贵，随着人们生活水平的提高，私家车越来越多，车辆的增长与道路的增长极其不平衡，城市拥堵问题日益严重。地铁交通速度快，并且载客量大，运行平稳快捷，乘坐舒适，而且不占用地面空间，特点突出优势巨大，已经成为各大城市发展的首选。 城市地铁隧道的开挖会引发许多岩土问题，不可避免地造成岩土体的扰动，引起地层沉降和变形，危害地面建筑、道路、管线等的安全使用，沉降变形过大甚至会引起塌方事故，必须对地铁施工过程中引起的地层沉降进行合理的监控预测进而进行控制。 本文以青岛地铁三号线万年泉路站-李村站线路工程为依托，以地铁施工过程中监控量测数据为基础，运用FLAC3D数值分析软件，对地铁开挖引起的地表沉降进行分析研究，主要内容如下： 1、通过研究地铁隧道施工对地层的扰动，分析产生地表沉降的内部机理，总结归纳前人关于隧道开挖引起的地表沉降规律的研究成果，结合青岛地铁万年泉路站-李村站区间实际施工情况，分析该工程引起地表沉降的原因并分析了沉降曲线的规律。 2、结合FLAC3D数值分析软件，根据地铁区间的工程地质、水文地质资料、地铁施工的勘察报告等，选取典型截面建立隧道的三维模型，对施工过程引起的地表沉降进行分析。 3、根据青岛地铁先期完成的隧道沉降经验，得出青岛地铁隧道开挖引起地层损失的地层损失率，采用Peck公式对泉李区间的地表沉降曲线和最大值进行计算。 4、根据地铁施工过程中的监控量测数据，总结分析开挖过程中引起地表沉降的规律并与数值分析结果对比研究。隧道的开挖引起的沉降槽呈正态分布，而随着时间的推进，沉降速率先慢后快。