發(fā)布時(shí)間：2021-04-07 16:21

　　隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展,城市化進(jìn)程不斷加劇,核心城區(qū)淺埋地下空間已接近達(dá)到飽和狀態(tài),地下空間的開(kāi)發(fā)已由常規(guī)埋深逐步向深埋方向發(fā)展。隨著隧道埋深的增加,盾構(gòu)開(kāi)挖面平衡機(jī)理和穩(wěn)定性與常規(guī)埋深下的開(kāi)挖面存在較大差異,且由于深埋隧道設(shè)計(jì)理論匱乏、施工經(jīng)驗(yàn)欠缺,深埋盾構(gòu)隧道周?chē)翂毫Ψ植寄Ｊ缴胁幻鞔_,相關(guān)理論研究也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐,給盾構(gòu)隧道開(kāi)挖帶來(lái)極大的風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患,深埋盾構(gòu)開(kāi)挖面穩(wěn)定性控制與管片作用荷載的確定,已成為深埋大直徑盾構(gòu)施工中預(yù)防環(huán)境災(zāi)變發(fā)生的關(guān)鍵問(wèn)題。本文以深埋盾構(gòu)隧道工程為研究對(duì)象,借助理論分析、1g物理模型試驗(yàn)和有限元數(shù)值模擬等多種研究方法,圍繞深埋盾構(gòu)開(kāi)挖面失穩(wěn)破壞機(jī)制、深埋盾構(gòu)隧道開(kāi)挖力學(xué)效應(yīng)、土拱效應(yīng)的演化規(guī)律、開(kāi)挖面支護(hù)壓力與破壞模式之間關(guān)系、開(kāi)挖面局部、整體失穩(wěn)極限支護(hù)壓力以及隧周土壓力分布的確定等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,進(jìn)行全面系統(tǒng)分析,掌握了盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中土拱效應(yīng)對(duì)周?chē)h(huán)境的影響規(guī)律。論文的主要研究工作有:（1）不排水條件下誘發(fā)各向異性土中盾構(gòu)掘進(jìn)力學(xué)特征三維彈塑性分析利用解析理論的方法,借助圓柱孔擴(kuò)張理論和臨界狀態(tài)土力學(xué),結(jié)合修正的劍橋模型（K0-MCCMode... 

【文章來(lái)源】：上海大學(xué)上海市 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：201 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．?１上海市周家嘴路越江隧道工程剖面圖??

??砂層大直徑盾構(gòu)掘進(jìn)的特殊工況（如圖１．２所示）。??ｊ?：?：?Ｉ?：?：?：?！＾�。�?：?：?：?；?Ｍ?：?：?８?：??Ｔｎ：［二：?艦，▲無(wú)??．－：匕’＊：?１?…！??４?嘗?＾?：；？??二?＇卜－??ｒＴＴ＾ｎｌｆ＾ｆ，．＾＾ｔ＾＾＾ＴＴＴＴＴＴＴＴｎＴＴＴＴＴＴＴｎ??：；；?１?ｒ?：?ｆ?低ｌｉ．?‘？?，ＸｊＬ＾ｒ??Ｉ＊?：?丫飯?＾ＳｉＳ?＾ＷＭＭ＾ＭｆｔＷＭｆｌＷ８ＭＷＩＩＷＷＭ８ＭＷｙ＞Ｓ＊ＩＷＷＭ８ＩＢ?？?ｖ?‘??圖１．２上海市蘇州河段深層隧道調(diào)蓄工程剖面示意圖??如此大埋深的盾構(gòu)隧道工程，無(wú)論在沿深度方向還是沿隧道軸向的廣度上，??地層跨越范圍廣，承壓水分布集中，水文及工程地質(zhì)復(fù)雜，在進(jìn)行超深盾構(gòu)施??工時(shí)，掘進(jìn)環(huán)境發(fā)生了從軟黏土到富水砂層、從潛水到承壓水的巨大差異，施??工引起隧周土拱效應(yīng)、漸進(jìn)性破壞特性與淺埋情況完全不同，而且設(shè)計(jì)理論匱??乏、施工經(jīng)驗(yàn)欠缺

圖１．３二維對(duì)數(shù)螺線(xiàn)形滑動(dòng)面的村山公式模型（村山氏，丨９６６）??々Ｈｉ？?纖??圖１．４?Ｋｒａｕｓｅ計(jì)算的三種滑動(dòng)機(jī)理（Ｋｒａｕｓｅ，?１９８７）??Ｈｏｍ（１９６１）最早提出盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定性分沂三維極限平衡模型（如圖??１．５所示），該模型主要是由開(kāi)挖面前方的楔形休和開(kāi)挖面上部區(qū)域的倉(cāng)筒狀構(gòu)??成，后續(xù)的改進(jìn)模型也大多以此為基礎(chǔ)進(jìn)行研究。后來(lái)的三維楔形體模型打下??了基礎(chǔ)。Ｊａｎｃｓｅｃｚ和Ｓｔｅｉｎｅｒ（１９９４）在Ｈｏｍ（１９６１）提出的模型基礎(chǔ)上，進(jìn)一步建立??了以開(kāi)挖面前方為楔形體和上部為棱柱體的幵挖面穩(wěn)定極限平衡模型｜７１。??＂?：：?！?＼??Ｉ?；?＼?Ｃ??圖１．５三維楔形體模型（Ｈｏｒｎ，?１９６１?）??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]考慮多因素的類(lèi)矩形盾構(gòu)施工引起土體豎向位移研究[J]. 魏綱,張?chǎng)魏?徐銀鋒.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]不同埋深盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定問(wèn)題數(shù)值模擬[J]. 孫瀟昊,繆林昌,林海山.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[3]粉砂地層盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定性離心試驗(yàn)及數(shù)值模擬[J]. 呂璽琳,周運(yùn)才,李馮締.  巖土力學(xué). 2016(11)
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[6]水土耦合對(duì)盾構(gòu)土拱效應(yīng)及最小支護(hù)力的影響分析[J]. 宋錦虎,陳坤福,李寧娜,梁靜.  鐵道學(xué)報(bào). 2015(10)
[7]隧道掘進(jìn)地層應(yīng)力釋放對(duì)開(kāi)挖面穩(wěn)定影響數(shù)值研究[J]. 潘建立.  土木工程學(xué)報(bào). 2015(S1)
[8]大斷面深埋高水壓地鐵盾構(gòu)隧道周邊土壓力作用模式評(píng)價(jià)[J]. 李雪,周順華,宮全美,陳長(zhǎng)江.  巖土力學(xué). 2015(05)
[9]考慮土拱效應(yīng)的盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定性[J]. 武軍,廖少明,時(shí)振昊.  同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[10]盾構(gòu)隧道洞周土壓力顆粒流數(shù)值分析[J]. 邢心魁,閆茂龍,張坤鵬,李迎,張堅(jiān).  重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(05)

博士論文
[1]大斷面黃土隧道圍巖變形特征及控制技術(shù)研究[D]. 扈世民.北京交通大學(xué) 2012
[2]水平層狀隧道圍巖壓力拱理論研究[D]. 李奎.西南交通大學(xué) 2010
[3]軟弱破碎隧道圍巖漸進(jìn)性破壞機(jī)理研究[D]. 汪成兵.同濟(jì)大學(xué) 2007
[4]盾構(gòu)施工開(kāi)挖面變形與破壞機(jī)理研究[D]. 秦建設(shè).河海大學(xué) 2005

碩士論文
[1]土拱效應(yīng)原理研究與應(yīng)用[D]. 趙琦.北方工業(yè)大學(xué) 2014
[2]基于透明土的盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定性分析[D]. 劉佳佳.武漢理工大學(xué) 2012



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