【摘要】：近年來,大中型城市道路交通擁堵情況逐漸加重,地下軌道交通作為一種能夠有效緩解擁堵的方法正在大面積建設。其中,盾構開挖是建設過程中不可或缺的施工技術之一,它具備土方開挖和管片拼裝的安全性、施工速度的快速性和對地面交通與建構筑物造成的影響小等優(yōu)勢,但在施工過程中會存在一項頻繁發(fā)生的通病——隧道管片上浮。當前,很多學者重視對管片上浮控制的研究,更加重視的是軟弱地層中管片上浮的控制研究,卻較少研究富水硬巖地層中管片的上浮。但是,隨著城市地鐵建設的蓬勃發(fā)展,在實際盾構施工過程中經常會遇到富水硬巖地層管片上浮,如果對其不加以嚴格控制,將很大程度上對成型隧道管片拼裝的工程質量造成嚴重影響,導致無法彌補的損失。因此,富水硬巖地層的管片上浮同樣值得重視和研究。首先,本文搜集了盾構隧道管片上浮的相關文獻,從理論研究、實驗研究和技術研究三個方面了解管片上浮的機理、影響管片上浮的因素、管片上浮的控制措施等。然后,總結歸納了5點與富水硬巖地層管片上浮有關的主要原因,此外,以某市軌道交通2號線南延線大舒東路站~秀湖路站盾構施工為工程背景,提出管片上浮預控措施。接著,選取工程案例中富水硬巖區(qū)域盾構隧道,采用ABAQUS仿真分析軟件建立該區(qū)域盾構隧道有限元模型模擬隧道施工過程,經后處理獲取管片上浮的相關數(shù)據(jù)并對此進行分析,然后,根據(jù)模擬分析的結果優(yōu)化預控措施,得到4點富水硬巖地層管片上浮的控制方法并且采用實際現(xiàn)場監(jiān)測的手段驗證了控制措施的有效性,最后根據(jù)應用效果和實際施工過程對控制措施進行再優(yōu)化,直至富水硬巖地層管片上浮被控制在合理范圍之內。本文以具體的盾構施工工程為例,通過理論與實踐的研究,所得出的富水硬巖地層管片上浮控制措施將為以后類似工程起到一定的參考價值。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U455.43
【圖文】：

泥水平衡盾構施工中，泥水壓力要達到一定的值來抵擋盤前方的開挖面出現(xiàn)失穩(wěn)，由于泥水壓力的存在，很容易出現(xiàn)泥的現(xiàn)象，使得管片上浮的可能性大大增加。其他原因。漿液特性與注漿工藝、電瓶車在隧道內行駛時產生的震盾構推進速度、管片的接頭等都會造成管片上浮的現(xiàn)象。上浮機理與力學計算施工的工藝流程可知，盾構隧道管片在拼裝完成脫離盾尾后，盾拼裝和盾構脫離盾尾后帶走的部分巖土體會使得管片外壁與圍巖形間隙，該空隙就是盾尾間隙。盾尾間隙是選擇管片的依據(jù)之一不能太小，一般控制在 8~16cm 左右。在管片從盾尾脫離開之后，注漿等工藝，使盾尾間隙被漿液填滿并且要使?jié){液盡快初凝，形，防止地表沉降和管片上浮現(xiàn)象的發(fā)生。通常情況下，管片上浮生，如圖 2-1 所示。

圖 2-2 動態(tài)上浮力示意圖2.1.4 姿態(tài)控制對管片上浮的影響盾構掘進的姿態(tài)一直是盾構施工中需要重點關注的對象，管片拼裝和隧道成型質量都會受到盾構姿態(tài)調控的影響。盾構姿態(tài)主要是通過推進系統(tǒng)來控制，其主要組成部分如圖 2-3 所示[57]。其中液壓缸的安裝與布置是盾構機安裝中一項重要內容，這會直接影響到盾構機姿態(tài)控制的精確程度。

圖 2-2 動態(tài)上浮力示意圖上浮的影響是盾構施工中需要重點關注的對象，控的影響。盾構姿態(tài)主要是通過推進。其中液壓缸的安裝與布置是盾構機態(tài)控制的精確程度。

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 何曉;;采用Abaqus軟件對盾構對接橡膠密封件進行優(yōu)化設計[J];上海建設科技;2013年05期

2 季昌;周順華;許愷;李曉龍;;盾構隧道管片施工期上浮影響因素的現(xiàn)場試驗研究[J];巖石力學與工程學報;2013年S2期

3 李怡;宮汝環(huán);唐偉樵;齊軒;王永桓;;盾構隧道管片內力參數(shù)化計算Abaqus二次開發(fā)[J];隧道建設;2013年05期

4 魏綱;洪杰;魏新江;;盾構隧道施工階段管片上浮的力學分析[J];巖石力學與工程學報;2012年06期

5 朱令;丁文其;楊波;;壁后注漿引起盾構隧道上浮對結構的影響[J];巖石力學與工程學報;2012年S1期

6 皮景坤;趙運臣;;盾構隧道管片上浮與對策綜述[J];隧道建設;2009年06期

7 田華軍;劉洪震;;武漢長江盾構隧道管片上浮控制技術[J];隧道建設;2009年03期

8 王選祥;;盾構隧道管片上浮機理及控制技術[J];鐵道建筑;2009年05期

9 肖明清;孫文昊;韓向陽;;盾構隧道管片上浮問題研究[J];巖土力學;2009年04期

10 王明勝;;盾構法施工水下隧道控制管片上浮施工技術[J];現(xiàn)代隧道技術;2008年S1期

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1 葉飛;軟土盾構隧道施工期上浮機理分析及控制研究[D];同濟大學;2007年

本文編號：2787730