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1、课题类别： （科研部填写）浙 江 大 学 城 市 学 院2014年 度 大 学 生 科 研 计 划课 题 申 请 表课题名称：双线地铁盾构掘进对邻近结构物实测及理论研究 申报类别：1.一般课题 2.重点课题 所属领域：1.科技制作类；2.创意设计类；3.论文类4.调研报告类；5.其他（请在所选项的数字前打钩）课题申请人： 史晟邑 所属分院、年（班）级： 工程分院 土木1204 指导老师： 丁智 申请时间： 2013.12 申请经费： 1400 联系电话： 15757102535（682535） 浙江大学城市学院科研部2013年11月申请者的承诺： 我和我小组的成员保证如实填写本表各项内容。如果
2、获准立项，我承诺以本表为有约束力的协议，遵守“浙江大学城市学院大学生科研计划”和学生科研管理的有关规定，认真开展研究工作，按时提交项目执行报告，在规定时间内取得预期研究成果并做好课题的总结报告。 申请者（签名）： 年 月 日指导教师承诺： 本人承诺对本课题研究提供学术指导，督促课题研究工作有计划地开展，按时完成本课题的研究计划。 指导老师（签名）： 年 月 日一、课题简况课题名称双线地铁盾构掘进对邻近结构物实测及理论研究所属领域1.科技制作类；2.创意设计类；3.论文类；4.调研报告类；5.其他经费申请额度1400元研究起止时间2014年 1 月1日 至2014年12 月30日课题申请人姓名史
3、晟邑性别男出生年月1993年12月所在系(班级)土木1204成果归属1.论文; 2.制作设计; 3.软件; 4.调研报告; 5.创意作品; 6.其他指导老师姓 名丁智职称（职务）讲师研究方向隧道方向课题简要说明（限200个字） 本课题研究盾构掘进对邻近结构物的影响。通过理论研究，建立盾构隧道轴线上方建筑物地基、基础与结构协同作用力学模型，并分析盾构机掘进过程中邻近建筑物沉降变化、倾斜变化及附加应力分布规律。对实测数据进行分析，得出城市双线盾构隧道施工中先掘盾构造成地面铁路、浅基础建筑物和管线等结构物的沉降规律，及尤为重要的后掘盾构对结构物二次扰动的影响规律。该研究成果对今后保护盾构掘进区结构物
4、，和指导后续类似工程的施工具有重要意义。课题介绍：阐明本课题的研究目的意义、主要研究内容、研究难点和创新点、研究工作的计划、研究的方式、产生成果的形式等（限1500字）n 研究目的、意义：在地铁建设中，盾构法因其对城市环境影响小的特点，已成为地铁隧道的主要施工方法。但是在城市密集的建筑群下进行地铁盾构法施工，不可避免地会对上覆土层造成扰动，当土体变形达到一定程度时，就会引起邻近结构物的沉降、倾斜、开裂等问题，危及居民的人生安全，造成经济损失，因此对盾构施工对邻近结构物影响的研究十分重要。目前国内外对盾构施工对周边环境影响的研究比较多，主要集中在地面沉降这一问题上，而针对邻近建筑物纵向沉降变形及
5、内力变化的理论研究非常缺乏。本课题针对盾构掘进区的浅基础建筑物建立沉降的模型，对工程实测数据进行分析，得到结构物的沉降规律，成果将为今后盾构掘进区建筑物的保护和设计提供理论计算基础，且对后续类似工程的施工积累经验。n 研究的主要内容：（一）将建筑物简化成为弹性地基上的梁，建立盾构隧道轴线上方建筑物地基、基础与结构协同作用力学模型（建立的坐标系如下图所示）。求解协同作用微分方程得到建筑物沉降的解析解，分析盾构机掘进过程中邻近建筑物沉降变化、倾斜变化及附加应力分布规律。并且研究地基基床系数、隧道埋深、地基梁抗弯刚度、地层损失率等因素对建筑物沉降的影响。（二）通过对杭州地铁1号线艮山门-闸弄口区间施
6、工过程中大量实测数据的分析，得出双线盾构隧道施工中先掘盾构造成地面铁路、浅基础建筑物和管线等结构物的沉降规律，及后掘盾构对结构物二次扰动的影响。n 研究难点、创新点：（一）难点：1.目前国内外学者对盾构施工对周边环境影响的研究大多是在地面沉降的规律和工程实测的分析上，而针对建筑物的理论研究较少，所以进行理论研究的资料相对缺乏。2.实测数据量非常大，需要花较多时间进行收集、整理和分析。（二）创新点：1.采用建立采动区作用模型的方法研究盾构隧道施工对上方建筑物的影响，以盾构施工产生的地层损失是引起地面沉降的主要原因作为前提，推导出地基、基础和结构协同作用的力学模型。这个想法非常具有创新，如果这个做
7、成功，后面还可以推导出地基-基础-框架协同作用模型、多圆盾构的协同作用微分方程等；2.针对双线盾构隧道引起邻近结构物沉降的研究较少，分析后掘盾构对结构物二次扰动的影响规律十分重要。n 研究工作计划、方式：（一）小组团队明确分工：史晟邑作为该课题负责人要定期联系小组成员，组织小会对课题进行交流、讨论，且对进度进行说明，确保课题连续、顺利地进行；另外负责最后成果的编辑等工作。范俊聪负责求解协同作用微分方程，并对结果进行分析得到相关规律；徐尧负责文献的查找、资料的整理，并及时对各成员的分工作业进行整合；潘飞军负责实测数据的整理、绘图。（二）工作计划：1、查找文献资料及整理实测数据：2013年12月-
8、2014年2月；2、数据处理及分析： 2014年2月-2014年12月；我们小组必将尽快完成既定任务，然后进行更深一步的研究工作。n 产生的成果形式：课题组将研究成果以“浙江大学城市学院” 名义撰写相关论文，并将在指导教师的指导下将研究成果系统化、理论化。（本栏可另附页）本课题已有研究基础：指围绕本课题的研究方向已开展的研究工作、研究准备及已产出的成果，无研究基础的不用填写本栏（限600字）（一）采用建立采动区作用模型的方法研究盾构隧道施工对邻近建筑物的影响，把盾构法施工产生的地层损失是引起地面沉降的主要原因作为前提，推导出条形基础建筑物地基、基础和结构协同作用的力学模型及解析解：接下来需要求
9、解该微分方程，如果无法解出解析解，就采用数值解。（二）艮山门-闸弄口的现场监测数据较为完整，目前正在整理。我们将重点分析掘进区的建筑物的沉降规律，然后对比前面的理论研究，得到一些重要规律。我相信我们的课题必能产出重要成果。指导老师推荐意见： 指导教师签字： 日期：二、课题研究小组成员姓名性别年（班）级现任职务在本课题中分工史晟邑男土木12级本科生数据分析等范俊聪男土木10级本科生理论分析等徐尧男土木12级本科生数据分析等潘飞军男土木12级本科生实测数据整理等申请者简况（只填第一申请者）个人简历： 史晟邑，土木1204，浙江舟山人。现任工程学院党员之家办公室主任，班级团支书，新生班班助，博雅书院成员，同时也是土木系卓越工程计划班（小龙班）学员。从事科研项目以来，已在武汉理工大学校报上发表论文一篇。获奖情况：2012-2013学年学业二等奖学金2012-2013学年工程学院学术创新一等奖学金2012-2013学年度社会工作优秀奖学金浙江大学城市学院优秀团干浙江大学城市学院三好学生2012-2013工程学院职业生涯规划大赛二等奖三、审查意见分院（部门）审查意见： 负责人签名： 单位盖章： 年 月 日
浙江大学城市学院大学生科研计划课题申请表-史晟邑(1)
