【摘要】：隨著我國城市建設(shè)的快速發(fā)展,地下空間的開發(fā)和利用越來越受到大家的重視。作為暗挖施工技術(shù)的一種,頂管法在城市基礎(chǔ)建設(shè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。然而因頂管施工的特點(diǎn),致使在施工過程中不可避免地產(chǎn)生擾動(dòng)從而引起周圍土體變形,若變形過大,則可能對周邊建構(gòu)筑物、地下管線等產(chǎn)生危害,甚至有可能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員人生安全問題。因此,對頂管施工引起的土體變形進(jìn)行預(yù)測和控制就具有十分重要的意義。本人在前人的研究基礎(chǔ)上,采用理論計(jì)算分析和數(shù)值模擬分析等方法,研究砂層大直徑頂管施工引起的土體變形規(guī)律和對周邊環(huán)境的影響以及各相關(guān)參數(shù)對土體變形的影響。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)采用彈性力學(xué)分析法計(jì)算砂層大直徑施工引起的頂管上部土體變形沉降和隆起。對頂管施工引起土體變形的原因進(jìn)行分析,利用彈性力學(xué)的解析計(jì)算頂管附加頂推力、摩擦力和土體損失三個(gè)主要因素引起的土體位移,采用直接積分的方式進(jìn)行求解,并將得出的結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。(2)應(yīng)用MIDAS GTS有限元軟件對工程實(shí)例進(jìn)行數(shù)值模擬,假定土層為均質(zhì)且各項(xiàng)同性的,對土體采用摩爾-庫倫理論進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。將模擬結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)和理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比分析,得出砂層大直徑頂管施工引起的土體變形的規(guī)律類似于正態(tài)分布趨勢,且影響范圍為管道中心軸線作用1.5h~2h左右,驗(yàn)證了理論計(jì)算結(jié)果的正確性。(3)分析了頂管施工對臨近高架橋的造成的影響。得出頂管開挖面逐漸靠近橋梁結(jié)構(gòu)時(shí),橋梁樁基的橫向位移呈逐漸增大的趨勢,至頂管開挖面到達(dá)橋梁結(jié)構(gòu)最近時(shí)橫向位移達(dá)到最大值,之后隨著頂管開挖面的逐漸遠(yuǎn)離,橋梁結(jié)構(gòu)的橫向位移出現(xiàn)回彈現(xiàn)象,其變形值呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢。(4)研究各相關(guān)因素對頂管施工中土體變形的影響,因素中包括施工參數(shù)、土體性質(zhì)、覆土深度、管徑大小和管道形狀,得出各因素在不同變量下,頂管施工引起土體變形的變形規(guī)律。
【圖文】：

圖 1-1 D 為 3500mm 的頂管的最大沉降值隨 H/2R 變化關(guān)系圖[29]提出了一個(gè)容許沉降量計(jì)算公式。他認(rèn)為不可避免的沉降層損失造成的，，兩者造成的沉降線與地表線之間形成的面積近圖所示：

圖 1-1 D 為 3500mm 的頂管的最大沉降值隨 H/2R 變化關(guān)系圖馬.謝爾勒[29]提出了一個(gè)容許沉降量計(jì)算公式。他認(rèn)為不可避免的沉降主要是施工時(shí)的超挖和地層損失造成的，兩者造成的沉降線與地表線之間形成的面積近似于一個(gè)梯形面積。如下圖所示：
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU433;TU990.3

【參考文獻(xiàn)】

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1 陳奇志;;拱北隧道超大管幕工程頂管機(jī)選型與應(yīng)用技術(shù)[J];國防交通工程與技術(shù);2015年03期

2 林存剛;劉干斌;吳世明;夏唐代;;泥水盾構(gòu)掘進(jìn)引起的地面沉降——傳統(tǒng)計(jì)算理論的評析與修正[J];土木工程學(xué)報(bào);2015年04期

3 李剛;;泥水平衡頂管機(jī)在拱北隧道曲線管幕工程中的應(yīng)用[J];鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);2015年04期

4 吳榮榮;羅漪;;復(fù)雜地質(zhì)情況工程頂管掘進(jìn)機(jī)的選型分析[J];福建建筑;2013年06期

5 邴風(fēng)舉;王新;習(xí)寧;方梨;;頂管施工三維數(shù)值模擬及土質(zhì)適用性研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2011年06期

6 朱偉,秦建設(shè),盧廷浩;砂土中盾構(gòu)開挖面變形與破壞數(shù)值模擬研究[J];巖土工程學(xué)報(bào);2005年08期

7 施成華,黃林沖;頂管施工隧道擾動(dòng)區(qū)土體變形計(jì)算[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年02期

8 劉濤濤,張潔,樓國長;基于Mindlin解的柔性樁臨界樁長計(jì)算[J];低溫建筑技術(shù);2005年01期

9 魏綱,徐日慶,屠瑋;頂管施工引起的土體擾動(dòng)理論分析及試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2004年03期

10 朱合華,吳江斌,潘同燕;曲線頂管的三維力學(xué)模型理論分析與應(yīng)用[J];巖土工程學(xué)報(bào);2003年04期

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1 陳楠;復(fù)雜環(huán)境中大直徑鋼頂管的受力特性研究[D];上海交通大學(xué);2012年

2 馮海寧;頂管施工環(huán)境效應(yīng)影響及對策[D];浙江大學(xué);2003年

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1 尹亞虎;深圳地鐵9號線大斷面矩形頂管施工關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2018年

2 謝健曦;砂土-灰?guī)r復(fù)合地層中泥水盾構(gòu)隧道掘進(jìn)參數(shù)研究[D];廣州大學(xué);2018年

3 宋旭輝;盾構(gòu)隧道下穿既有高鐵橋梁樁基及普鐵路基數(shù)模擬分析[D];蘭州交通大學(xué);2018年

4 劉東;含碎石地層大直徑圓頂管頂進(jìn)過程土體變形機(jī)理及地面沉降規(guī)律[D];浙江工業(yè)大學(xué);2017年

5 曹明明;頂管施工引起的地表沉降問題研究[D];河南工業(yè)大學(xué);2016年

6 趙寧;頂管施工的土體變形問題研究[D];同濟(jì)大學(xué);2008年

7 胡智超;超淺層曲線頂管施工階段土體位移的理論研究[D];重慶交通大學(xué);2007年

8 黃吉龍;大口徑玻璃鋼夾砂頂管室內(nèi)試驗(yàn)與數(shù)值分析[D];上海交通大學(xué);2007年

9 余劍鋒;頂管施工引起地表變形問題研究[D];廣州大學(xué);2006年

10 陳菊香;非出土式頂管施工的環(huán)境效應(yīng)分析[D];浙江大學(xué);2005年

本文編號：2621980