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如何控制隧道施工引起的地面沉降,如何控制围岩变形发展是城市隧道施工安全控制的主要问题。城市隧道开挖穿越破碎岩层时,由于地质条件复杂,隧道围岩等级差等特点,施工安全控制非常困难。本文以胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程为工程背景,重点研究城市隧道破碎岩层施工过程中的变形控制。本文对海底隧道青岛段接线工程的地质情况特点进行总结,并对隧道的变形监测数据进行分析,通过理论研究、数值模拟和现场跟踪测试等综合研究手段,总结了城市破碎岩层 CRD施工的变形特点,探究各影响因素对隧道变形及地表变形的影响规律;并应用新奥法的基本原理和现代力学理论计算方法,以数值模拟为工具,研究隧道变形控制方法,优化隧道施工。主要有:①根据大量现场监测数据,总结了城市隧道 CRD施工法地面沉降分布规律,并根据修正的Peck公式建立地面沉降横向预测经验公式。②建立城市隧道施工三维力学模型,分析了各步施工引起的围岩变形及地面变形规律,模拟计算了隧道施工纵向影响距离。③分析了隧道施工支撑拆除对地面二次沉降的影响,并研究了隧道安全施工合理的支撑拆除方案。④针对隧道变形规律及特点,利用数值模拟分析增加初喷混凝土刚度、超前小导管加大管棚注浆、拱底注浆等加固措施对隧道开挖变形控制的效果:通过模拟分析增加初喷混凝土以减小拱顶最大位移及地表沉降;超前小导管加大管棚注浆可以减小开挖面的位移以及地表的不均匀沉降;拱底注浆则主要限制底鼓及拱底塑性区的发展。