本文關(guān)鍵詞： 盾構(gòu)隧道 環(huán)境影響 多目標(biāo) 土體參數(shù)　出處：《上海交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：盾構(gòu)法施工在隧道工程中有著廣泛的推廣和應(yīng)用。隨著施工技術(shù)的不斷成熟,盾構(gòu)隧道開始向大直徑、長距離、復(fù)雜施工環(huán)境發(fā)展。在城市中心等復(fù)雜環(huán)境新建隧道,往往不可避免的要在既有地下結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)工程附近穿越施工。復(fù)雜建設(shè)環(huán)境對隧道工程施工提出了微擾動變形的控制要求,為保證既有結(jié)構(gòu)的運(yùn)營安全和正常使用,必須對新建隧道環(huán)境影響進(jìn)行準(zhǔn)確的評估分析,從而在施工過程中實(shí)現(xiàn)微擾動的控制要求。土體參數(shù)作為分析環(huán)境影響的重要參數(shù),具有很強(qiáng)的離散性和變異性,能否獲得準(zhǔn)確的土體參數(shù)會直接影響分析的精確度。為了有效控制施工環(huán)境影響,降低施工風(fēng)險,需要準(zhǔn)確的獲得地層物理力學(xué)參數(shù),進(jìn)而對工程進(jìn)行風(fēng)險分析和預(yù)測,提出有效的控制措施。本文結(jié)合有限元數(shù)值模擬,提出了一種基于實(shí)測數(shù)據(jù)得到準(zhǔn)確土體參數(shù)的方法,以及一種有限元模型簡化方法,并成功運(yùn)用于實(shí)際工程中。本文主要工作內(nèi)容與研究成果如下:(1)針對隧道施工,通過參數(shù)反分析方法來分析隧道施工對周圍環(huán)境的影響。結(jié)合有限元計(jì)算軟件,在前人的基礎(chǔ)上,開發(fā)了適用于隧道工程施工的參數(shù)反分析算法,提出有效的反分析迭代方法及收斂標(biāo)準(zhǔn)。(2)借鑒多目標(biāo)優(yōu)化中的Pareto最優(yōu)理論,結(jié)合多種遺傳進(jìn)化算法,提出一種更高效且準(zhǔn)確的多目標(biāo)參數(shù)反分析方法并利用該方法和數(shù)值模擬軟件結(jié)合起來,用于分析隧道周圍土體參數(shù)。通過同時考慮地面沉降和土體側(cè)移、地面沉降和超孔壓分布等,作為兩個目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行多目標(biāo)參數(shù)分析,以及通過對兩個目標(biāo)所得結(jié)果同單目標(biāo)分析所得結(jié)果的比較,肯定了多目標(biāo)分析的準(zhǔn)確性和可行性,實(shí)現(xiàn)該方法的實(shí)際應(yīng)用。(3)針對參數(shù)分析迭代計(jì)算量大的特點(diǎn),為實(shí)現(xiàn)高效率參數(shù)分析,提出一種隧道二維平面模型的簡化方法,避免三維模型耗時長的不足,提高基于實(shí)測數(shù)據(jù)的參數(shù)分析方法應(yīng)用于實(shí)際工程的實(shí)用性。
[Abstract]:Shield tunneling is widely used in tunnel engineering. With the development of construction technology, shield tunnel begins to develop into large diameter, long distance and complex construction environment. New tunnel is built in complex environment, such as city center, etc. In order to ensure the operation safety and normal use of the existing structures, the complex construction environment has put forward the control requirements of micro-disturbance deformation for the tunnel construction. It is necessary to accurately evaluate and analyze the environmental impact of the newly built tunnel so as to meet the control requirements of micro-disturbance in the construction process. As an important parameter in analyzing the environmental impact, soil parameters have strong discreteness and variability. Whether the accurate soil parameters can be obtained will directly affect the accuracy of the analysis. In order to effectively control the environmental impact of construction and reduce the construction risk, it is necessary to accurately obtain the physical and mechanical parameters of the strata, and then carry out risk analysis and prediction of the project. In this paper, a method of getting accurate soil parameters based on measured data and a simplified method of finite element model are proposed, which are combined with finite element numerical simulation. The main contents and research results of this paper are as follows: 1) aiming at tunnel construction, the influence of tunnel construction on the surrounding environment is analyzed by means of parameter back analysis method, and the finite element calculation software is used to analyze the influence of tunnel construction on the surrounding environment. On the basis of previous researches, a parameter back analysis algorithm suitable for tunnel construction is developed, and an effective inverse analysis iteration method and convergence criterion are proposed. The Pareto optimal theory in multi-objective optimization is used for reference, and a variety of genetic evolution algorithms are combined. A more efficient and accurate method for back analysis of multi-objective parameters is proposed. The method is combined with numerical simulation software to analyze the soil parameters around the tunnel. As two objective functions, the land subsidence and the distribution of superpore pressure are analyzed by multi-objective parameter analysis, and the accuracy and feasibility of the multi-objective analysis are confirmed by comparing the results obtained from the two objectives with the results obtained from the single-objective analysis. The practical application of this method. (3) aiming at the characteristic of large iterative calculation of parameter analysis, a simplified method of two-dimensional plane model of tunnel is proposed to realize high efficiency parameter analysis, which avoids the shortage of long time consuming in 3D model. The practical application of parameter analysis method based on measured data in practical engineering is improved.
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U455.43

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本文編號：1510953