本文選題：盾構(gòu)隧道 + 雙層襯砌�。� 參考：《西南交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著盾構(gòu)技術(shù)大量運用地下交通的建設(shè)中,其所面對斷面要求越來越大,所在賦存環(huán)境越來越復(fù)雜�，F(xiàn)有的單層管片襯砌盾構(gòu)隧道已難以滿足承載、耐久、防水的要求,為滿足以上要求,國內(nèi)一些城市已經(jīng)開始在盾構(gòu)隧道中施作二次襯砌,但目前仍缺少有關(guān)于賦存條件、結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)缺陷對于盾構(gòu)隧道雙層襯砌結(jié)構(gòu)力學(xué)特性的影.響。本文結(jié)合公路、鐵路以及地鐵隧道工程原型,采用理論分析與模型試驗相結(jié)合的方式,就不同側(cè)壓力系數(shù)、水壓作用、盾構(gòu)隧道規(guī)模、二襯厚度、二襯是否置筋、二襯缺陷深度及其空間分布對盾構(gòu)隧道雙層襯砌結(jié)構(gòu)承載的力學(xué)特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并取得以下研究成果:(1)隨側(cè)壓力系數(shù)增大,雙層襯砌結(jié)構(gòu)極限承載能力增大,但其破壞過程逐漸由漸進(jìn)性變?yōu)橥话l(fā)性,當(dāng)側(cè)壓力系數(shù)低于0.5的時候,施作二次襯砌對于提升雙層襯砌極限承載能力效果更為明顯;(2)在一定范圍內(nèi),水壓增加能夠提高管片與二次襯砌的極限承載能力,但其破壞過程則趨于突發(fā)性,在循環(huán)水壓作用下,水壓變化幅度越大,管片極限承載能力越低,此時及早施作二次襯砌對結(jié)構(gòu)整體承載更為有利;(3)基于目前盾構(gòu)隧道設(shè)計參數(shù)的選取情況,隨盾構(gòu)隧道規(guī)模的增大,管片與二次襯砌結(jié)構(gòu)的橫向剛度相對較小,從而導(dǎo)致管片與二次襯砌極限承載能力越低,當(dāng)盾構(gòu)隧道外徑超過10m,施作二次襯砌在改善管片與二次襯砌的受力狀態(tài)及提高極限承載能力方面的效果更為顯著;(4)在管片厚度一定的條件下,增加二襯厚度能夠明顯提升管片與二次襯砌極限承載能力,其破壞過程則趨于突發(fā)性,但當(dāng)二襯厚度超過30cm以后,增加二襯厚度對提升雙層襯砌極限承載能力的幅度逐漸減小;(5)二次襯砌配筋能夠增加雙層襯砌的延性,有效提升雙層襯砌結(jié)構(gòu)極限承載能力,延長其失穩(wěn)破壞的過程,改善雙層襯砌結(jié)構(gòu)整體力學(xué)特性;(6)二次襯砌缺陷對雙層襯砌結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)及極限承載力影響顯著,缺陷規(guī)模越大,雙層襯砌結(jié)構(gòu)極限承載能力越低,整體失穩(wěn)破壞特性趨于突發(fā)性;拱頂和拱腰位置處的二次襯砌缺陷對雙層襯砌結(jié)構(gòu)極限承載能力降低程度更為顯著。
[Abstract]:With the construction of shield tunneling technology, it faces more and more demands of cross section, and the existing environment is becoming more and more complex. The existing single-layer segment lining shield tunnel has been difficult to meet the requirements of bearing, durability and waterproofing. In order to meet the above requirements, some cities in China have already begun to implement secondary lining in shield tunnel, but at present there are still few conditions for its occurrence. The form of structure and the influence of structural defects on the mechanical properties of double-layer lining structure of shield tunnel. Ring. Combining with the prototype of highway, railway and subway tunnel engineering, this paper combines the theoretical analysis with model test, according to different lateral pressure coefficient, water pressure effect, shield tunnel size, thickness of second lining, whether the second lining is reinforced or not. The mechanical properties of double-layer lining structure of shield tunnel are studied systematically by the depth of two-liner defect and its spatial distribution. The following results are obtained: (1) with the increase of lateral pressure coefficient, the ultimate bearing capacity of double-layer lining structure increases. However, the failure process gradually changed from gradual to sudden. When the lateral pressure coefficient is lower than 0.5, the effect of secondary lining on raising the ultimate bearing capacity of double-layer lining is more obvious in a certain range. The increase of water pressure can improve the ultimate bearing capacity of segment and secondary lining, but the failure process tends to be sudden. Under the action of circulating water pressure, the greater the variation of water pressure, the lower the ultimate bearing capacity of segment. Based on the selection of design parameters of shield tunnel at present, with the increase of shield tunnel size, the transverse stiffness of segment and secondary lining structure is relatively small. As a result, the lower the ultimate bearing capacity of segment and secondary lining, When the outer diameter of shield tunnel is more than 10 m, the effect of secondary lining on improving the stress state of segment and secondary lining and increasing the ultimate bearing capacity is more remarkable. Increasing the thickness of the second liner can obviously enhance the ultimate bearing capacity of the segment and the secondary lining, and the failure process tends to be sudden, but when the thickness of the second liner exceeds 30cm, Increasing the thickness of the second liner to the ultimate bearing capacity of the double-layer lining decreases gradually) the secondary lining reinforcement can increase the ductility of the double-layer lining, effectively enhance the ultimate load-bearing capacity of the double-layer lining structure, and prolong the process of instability and failure. To improve the overall mechanical properties of double-layer lining structure, the secondary lining defects have a significant influence on the stress state and ultimate bearing capacity of double-layer lining structure. The larger the scale of defects, the lower the ultimate bearing capacity of double-layer lining structure. The failure characteristics of the whole instability tend to be sudden, and the secondary lining defects at the arch roof and the arch waist are more significant to reduce the ultimate bearing capacity of the double-layer lining structure.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U455.43

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本文編號：1855715