【摘要】：盾構(gòu)法施工有人員需求少、施工速度快、成洞質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),但施工期間隧道會(huì)出現(xiàn)上浮現(xiàn)象,本文以南寧地鐵1號(hào)線西鄉(xiāng)塘客運(yùn)站～民族大學(xué)區(qū)間粉質(zhì)粘土段為工程背景,通過理論分析、有限元模擬的方法,研究盾構(gòu)隧道施工期與漿液壓力消散相關(guān)的管環(huán)上浮量、管環(huán)內(nèi)力及其動(dòng)態(tài)變化情況。(1)首先從盾構(gòu)隧道管環(huán)上浮機(jī)理出發(fā),得到了影響隧道上浮的主要荷載,同時(shí)也得出了抑制隧道上浮的抗浮荷載。之后從理論與實(shí)際工程角度考慮,初步得到了隧道上浮情況下的橫、縱向計(jì)算模型。(2)從漿液壓力的消散規(guī)律入手,通過彈性力學(xué)與達(dá)西定律,在漿液-土體微元上建立平衡方程,得到漿液固結(jié)方程、漿液壓力遞減函數(shù);其次將漿液視為牛頓流體,通過彈性力學(xué)與牛頓摩阻力定律,得到初始漿液壓力的環(huán)向分布式;最后整合出漿液壓力消散相關(guān)的上浮荷載F,并引入等效地層反力系數(shù)Kr和隧道縱向等效剛度(EcIc)eq,建立完整的隧道縱向上浮計(jì)算模型。(3)利用Mathematica計(jì)算出背景工程區(qū)段施工期間的漿餅厚度時(shí)間函數(shù)x(t)與上浮荷載函數(shù)F(x),并在此基礎(chǔ)上,結(jié)合文克勒地基梁模型得到了計(jì)算范圍內(nèi),隧道各個(gè)位置處的上浮量解析解。計(jì)算結(jié)果表明最大上浮量約90mm,穩(wěn)定上浮量約46mm,計(jì)算結(jié)果與原測(cè)數(shù)據(jù)較為符合。(4)利用MIDAS GTS NX建立管環(huán)上浮橫截面模型與三維荷載一結(jié)構(gòu)模型,以研究隧道管環(huán)橫截面內(nèi)力、管環(huán)上浮量與VON-MISES應(yīng)力的動(dòng)態(tài)變化,得到12組隧道橫截面內(nèi)力結(jié)果、10組上浮量與10組管環(huán)頂部、底部、中部?jī)蓚?cè)的VON-MISES應(yīng)力結(jié)果。結(jié)果表明相較于傳統(tǒng)管環(huán)內(nèi)力計(jì)算方法,上浮狀態(tài)下的管環(huán)各個(gè)位置處的彎矩、軸力、剪力均有增大,且隧道的危險(xiǎn)截面位置變?yōu)楣墉h(huán)中部?jī)蓚?cè);VON-MISES應(yīng)力最大值出現(xiàn)在盾尾后第一環(huán)管環(huán)中部?jī)蓚?cè)位置,為17900 kN·m-2,因而可將該位置視為危險(xiǎn)截面;并根據(jù)隧道上浮量與內(nèi)力計(jì)算結(jié)果初步提出盾構(gòu)隧道施工期抗浮措施。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U455.43
【圖文】：

1 緒論1 緒 論.1 引 言進(jìn)入 21 世紀(jì)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷加快，人口數(shù)量不斷增長(zhǎng)，使得城市有效空間不斷減少，進(jìn)而導(dǎo)致城市用地?fù)頂D，資源緊張，環(huán)境污染等一系列城市病，其明顯的表現(xiàn)之一就是城市交通擁堵。圖 1.1 為西安市 2001 年至 2016 年的城市規(guī)模情況，15 年間西安市的城市規(guī)模擴(kuò)大了將近 2 倍以上。而為解決城市交通擁堵問題

圖 1.3 隧道縱向計(jì)算模型以上不足，本文以南寧地鐵一號(hào)線為工程背景，將漿液壓力時(shí)變函數(shù)過理論推導(dǎo)得到隧道上浮荷載的理論解，并利用理論與數(shù)值模擬兩種回實(shí)際工程中，得到盾構(gòu)管環(huán)在上浮情況下的應(yīng)力應(yīng)變與整體上浮量程數(shù)據(jù)對(duì)比，為未來相似情況下盾構(gòu)隧道上浮預(yù)測(cè)及預(yù)防整治措施外研究現(xiàn)狀道上浮計(jì)算研究隧道施工期間，導(dǎo)致隧道上浮的因素十分繁雜，管環(huán)會(huì)受到盾構(gòu)機(jī)千、地層圍巖壓力等作用，目前最為普遍接受的是盾尾注漿壓力的作用現(xiàn)象，對(duì)此，許多學(xué)者應(yīng)用了不同的結(jié)構(gòu)—荷載模型或地層—結(jié)構(gòu)模的管環(huán)上浮進(jìn)行計(jì)算，也有學(xué)者代入了除漿液壓力之外的其他影響因、千斤頂推力等。炎, 楊建輝, 薛永利, 等[1]. 對(duì)杭州某地鐵施工實(shí)例進(jìn)行了上浮量監(jiān)測(cè)

1 緒論ca 數(shù)學(xué)軟件計(jì)算出隧道各處上浮量，并與原工程數(shù)據(jù)對(duì)比研究寧地鐵一號(hào)線為工程背景，應(yīng)用隧道橫向上浮模型與 MIDAS 正常時(shí)的管環(huán)應(yīng)力狀態(tài)，并對(duì)比分析。寧地鐵一號(hào)線為工程背景，利用 MIDAS GTX NX 建立隧道上研究 VON-MISES 應(yīng)力的動(dòng)態(tài)變化，確定危險(xiǎn)截面。隧道上浮量與內(nèi)力計(jì)算結(jié)果初步提出盾構(gòu)隧道施工期抗浮措施新之處在于在傳統(tǒng)隧道上浮計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，引入漿液時(shí)變函數(shù)，并由此得到了改進(jìn)后的上浮荷載遞減函數(shù) F，并用 F 替荷載得到改進(jìn)后的上浮計(jì)算模型。路線術(shù)路線如圖 1.4 所示。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 梁禹;陽軍生;王樹英;曾學(xué)藝;;考慮時(shí)變性影響的盾構(gòu)壁后注漿漿液固結(jié)及消散機(jī)制研究[J];巖土力學(xué);2015年12期

2 董昕;于海濤;;黃土地層中盾構(gòu)隧道管片上浮機(jī)理與影響因素分析[J];河南城建學(xué)院學(xué)報(bào);2015年02期

3 賴金星;汪珂;劉熾;邱軍領(lǐng);潘云鵬;;黃土地層盾構(gòu)隧道襯背空洞注漿過程變形規(guī)律[J];解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年03期

4 王新;李庭平;王印昌;;軟土大直徑泥水盾構(gòu)隧道施工期上浮的控制措施[J];隧道建設(shè);2014年12期

5 王道遠(yuǎn);袁金秀;朱正國(guó);朱永全;;水下盾構(gòu)隧道縱向上浮理論解及工程應(yīng)用[J];巖土力學(xué);2014年11期

6 王其炎;楊建輝;薛永利;陳自海;;盾構(gòu)在軟土地層掘進(jìn)過程中的管片上浮研究[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2014年01期

7 季昌;周順華;許愷;李曉龍;;盾構(gòu)隧道管片施工期上浮影響因素的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年S2期

8 彭益成;丁文其;閆治國(guó);黃星程;肖冰峰;;修正慣用法中彎曲剛度有效率的影響因素分析及計(jì)算方法[J];巖土工程學(xué)報(bào);2013年S1期

9 黃仁東;金浩;蒙水儒;;基于理想點(diǎn)法的盾構(gòu)隧道管片上浮致傷診斷[J];中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào);2013年01期

10 周濟(jì)民;何川;肖明清;宋洪江;;獅子洋水下盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)受力的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與計(jì)算分析[J];鐵道學(xué)報(bào);2012年07期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 雷鳴;張慶賀;;泥水盾構(gòu)隧道上浮機(jī)理與控制技術(shù)[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)第十二屆年會(huì)暨隧道及地下工程分會(huì)第十四屆年會(huì)論文集[C];2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 葉飛;軟土盾構(gòu)隧道施工期上浮機(jī)理分析及控制研究[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

2 楊秀竹;靜動(dòng)力作用下漿液擴(kuò)散理論與試驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 張新巖;基于圍巖蠕變和注漿漿液硬化的盾構(gòu)隧道力學(xué)特性研究[D];西南交通大學(xué);2017年

2 王鵬;盾構(gòu)隧道壁后注漿體特性及其對(duì)地層變形的影響研究[D];北京交通大學(xué);2016年

3 張海濤;盾構(gòu)同步注漿材料試驗(yàn)及隧道上浮控制技術(shù)[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

4 張強(qiáng);盾構(gòu)隧道通縫拼裝管片的上浮和錯(cuò)臺(tái)研究[D];上海交通大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2743973