【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(shè)。其中,盾構(gòu)開挖是建設(shè)過程中不可或缺的施工技術(shù)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(gòu)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(dāng)前,很多學(xué)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(shè)的蓬勃發(fā)展,在實際盾構(gòu)施工過程中經(jīng)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(zhì)量造成嚴重影響,導(dǎo)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(gòu)隧道管片上浮的相關(guān)文獻,從理論研究、實驗研究和技術(shù)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(jié)歸納了5點與富水硬巖地層管片上浮有關(guān)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(gòu)施工為工程背景,提出管片上浮預(yù)控措施。接著,選取工程案例中富水硬巖區(qū)域盾構(gòu)隧道,采用ABAQUS仿真分析軟件建立該區(qū)域盾構(gòu)隧道有限元模型模擬隧道施工過程,經(jīng)后處理獲取管片上浮的相關(guān)數(shù)據(jù)并對此進行分析,然后,根據(jù)模擬分析的結(jié)果優(yōu)化預(yù)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(yīng)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(nèi)。本文以具體的盾構(gòu)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(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U455.43
【圖文】：

泥水平衡盾構(gòu)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(nèi)行駛時產(chǎn)生的震盾構(gòu)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(xué)計算施工的工藝流程可知，盾構(gòu)隧道管片在拼裝完成脫離盾尾后，盾拼裝和盾構(gòu)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(gòu)掘進的姿態(tài)一直是盾構(gòu)施工中需要重點關(guān)注的對象，管片拼裝和隧道成型質(zhì)量都會受到盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)控的影響。盾構(gòu)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(gòu)機安裝中一項重要內(nèi)容，這會直接影響到盾構(gòu)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(gòu)施工中需要重點關(guān)注的對象，控的影響。盾構(gòu)姿態(tài)主要是通過推進。其中液壓缸的安裝與布置是盾構(gòu)機態(tài)控制的精確程度。

【參考文獻】

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本文編號：2787730