本文關鍵詞：基于流固耦合的下穿站場隧道施工技術研究

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【摘要】：本文以下穿新鄉(xiāng)火車站站場隧道為背景,研究富水砂礫地層的工程特性及隧道穩(wěn)定性特點。由于水的存在使得圍巖軟弱易變形,隧道自穩(wěn)性差,采用數值模擬方法,運用有限差分法軟件FLAC3D得出下穿隧道的合理施工方案。論文主要包括以下幾個部分:(1)對比常見的城市下穿隧道施工方法各自的優(yōu)缺點,結合列車對路基的附加荷載、工程地質條件和環(huán)境因素,確定合理的下穿隧道施工方案。(2)在考慮流固耦合與不考慮流固耦合這兩種情況下,對比分析CRD法和箱涵頂進法對隧道穩(wěn)定性的影響。結論表明,耦合情況下比非耦合的各項結果都大,這兩種開挖方法均能滿足隧道穩(wěn)定性要求,施工時需根據現場實際情況選擇合理的施工方案。(3)在不降水的情況下,以CRD法為例,采用帷幕注漿加固技術,研究注漿堵水效果及加固圈的厚度對地表沉降、拱頂沉降、初期支護外水壓力等方面的影響,得出經濟合理的注漿加固圈參數。
【關鍵詞】：下穿隧道 流固耦合 開挖方法 人工降水 帷幕注漿
【學位授予單位】：石家莊鐵道大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U455.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 引言8
• 1.2 國內外研究現狀及存在問題8-16
• 1.2.1 隧道施工對地表變形的影響8-12
• 1.2.2 隧道下穿既有建筑物研究現狀12-13
• 1.2.3 隧道下穿既有線路研究現狀13-14
• 1.2.4 隧道施工引起的地表沉降標準14
• 1.2.5 隧道工程中流固耦合問題研究14-16
• 1.2.6 研究現狀評價16
• 1.3 主要研究內容及研究方法16-18
• 第二章 工程背景18-23
• 2.1 建設的必要性研究18-19
• 2.1.1 現狀評價18
• 2.1.2 建設必要性18-19
• 2.2 工程概況19-23
• 2.2.1 地表概況19-20
• 2.2.2 隧道概況20
• 2.2.3 工程地質20
• 2.2.4 水文特征20-22
• 2.2.8 工程特點和難點22-23
• 第三章 列車附加荷載研究及隧道施工方法比選23-27
• 3.1 列車附加荷載研究23-24
• 3.1.1 軌道結構和路基的特點23
• 3.1.2 列車荷載的計算方法23-24
• 3.1.3 列車對路基面附加的垂向荷載24
• 3.2 隧道施工方法比選24-27
• 第四章 下穿站場隧道CRD法流固耦合分析27-44
• 4.1 下穿站場隧道施工方案選取27
• 4.2 分離式隧道流固耦合作用的數值分析27-30
• 4.2.1 計算模型及材料參數27-29
• 4.2.2 計算方案29-30
• 4.3 計算結果與分析30-42
• 4.3.1 監(jiān)測點布置30
• 4.3.2 非耦合情況下施工降水分析30-31
• 4.3.3 位移結果分析31-37
• 4.3.4 初期支護結構應力分析37-39
• 4.3.5 圍巖塑性區(qū)分析39-40
• 4.3.6 耦合情況下滲流場分析40-42
• 4.3.7 耦合情況下初期支護水壓力分析42
• 4.4 小結42-44
• 第五章 下穿站場隧道箱涵頂進法流固耦合分析44-59
• 5.1 計算模型及材料參數44-45
• 5.2 計算方案45
• 5.3 計算結果與分析45-56
• 5.3.1 監(jiān)測點布置45-46
• 5.3.2 非耦合情況下施工降水分析46
• 5.3.3 位移結果分析46-52
• 5.3.4 箱涵結構應力分析52-54
• 5.3.5 圍巖塑性區(qū)分析54-55
• 5.3.6 耦合情況下滲流場分析55-56
• 5.3.7 耦合情況下箱涵結構水壓力分析56
• 5.4 小結56-57
• 5.5 CRD法與頂進法施工方案比較57-59
• 第六章 帷幕注漿參數優(yōu)化研究59-81
• 6.1 引言59
• 6.2 注漿參數研究59-67
• 6.2.1 概述59-60
• 6.2.2 圍巖注漿后參數的變化60-62
• 6.2.3 水壓折減系數的取值62
• 6.2.4 計算模型及材料參數62-63
• 6.2.5 計算結果分析63-67
• 6.2.6 本節(jié)小結67
• 6.3 合理注漿區(qū)域研究67-79
• 6.3.1 概述67
• 6.3.2 計算模型及材料參數67-69
• 6.3.3 計算結果分析69-79
• 6.3.4 本節(jié)小結79
• 6.4 本章小結79-81
• 第七章 結論與展望81-83
• 7.1 結論81-82
• 7.2 展望82-83
• 參考文獻83-87
• 致謝87-88
• 個人簡歷、在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文88

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