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目前关于大城市中心城区大直径泥水盾构施工引起的地表变形研究较少有相关理论可以借鉴,因此该课题的研究具有重要的工程意义。本论文依托北京铁路枢纽北京站至北京西站地下直径线工程,对富水砂卵石地层中大直径泥水盾构引起的地表变形的机理进行了探讨,主要从如下几方面对该课题进行了探讨:第一章介绍了泥水盾构的发展历程、工作原理及施工特点,盾构法地层变形的国内外研究现状,本论文选题的工程背景和意义,研究目标和内容,研究方法及技术路线等。第二章介绍了北京铁路地下直径线中砂卵石地层的工程特性及空间分布状况,并对泥水盾构施工中引起地表变形和围岩变形的原因及机理进行了详细的分析,最后对泥水盾构施工引起的地表横向、纵向沉降及沉降历时规律进行了详细的探讨和分析。第三章研究了大直径泥水盾构泥水压力设定及掘进参数选择。介绍了影响泥水盾构开挖面稳定的因素,详细探讨了泥水盾构支护压力的计算和设定情况,并对施工过程中关注的盾构推力、刀盘扭矩、掘进速度等参数进行了较详细的探讨。同时对北京铁路地下直径线的工程区段划分及实际掘进参数进行了简单介绍。第四章为大直径泥水盾构掘进参数工程试验研究。介绍了北京铁路地下直径线工程大型现场工程试验段的方案设计和开展,探讨和分析了砂卵石地层中泥水盾构施工参数的设定问题及对地表沉降的影响,从实践论证和修正理论的角度对施工中关注的泥水参数、同步注浆参数、推力、扭矩及掘进速度等给出了非常实用的建议值。第五章为大直径泥水盾构掘进地表沉降数值模拟研究。采用三维有限差分软件FLAC3D对砂卵石地层中泥水盾构施工的泥水支护压力、同步注浆、掘进速率三个参数进行了敏感性分析,探讨了不同施工参数配置情况下地表的变形规律,为后续施工提出了有意义的建议及预测。最后第六章对本论文的研究结果进行了完整而简要的概述,介绍了成果对砂卵石地层施工的泥水盾构具有的意义,并明确了后续研究的方向以及建议。