地鐵系統(tǒng)呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、立體化,交疊雙隧道是常見的立體網(wǎng)絡(luò)形式,雙隧道施工往往不是同步進行的,交疊布置形式及施工順序的多樣性將誘發(fā)復雜的地層響應(yīng),因此針對交疊雙隧道開挖對地層和管線的影響展開研究很有必要。本文建立40組三維有限元模型,以雙隧道水平間距、垂直間距及地層損失率為變量,與后行隧道二次擾動做比較,研究先上后下開挖中先行隧道遮攔效應(yīng)及先下后上開挖中先行隧道擾動效應(yīng)對地層和管線的影響,并分別建立考慮遮攔效應(yīng)、擾動效應(yīng)的地表沉降預(yù)測公式。主要研究內(nèi)容及成果如下:（1）基于課題組的離心模型試驗成果詳細地介紹了不同施工順序下先行隧道的遮攔效應(yīng)和擾動效應(yīng)。同時運用位移控制法建立雙隧道開挖的三維有限元模型,通過課題組離心試驗成果驗證模型的可靠性。（2）研究先上后下施工順序時,不同交疊形式不同地層損失率條件下雙隧道開挖對地層和管線的影響,建立考慮先行上部隧道遮攔效應(yīng)的地表沉降預(yù)測公式。雙隧道水平間距大于0.7DT（DT是隧道直徑）,以及雙隧道垂直間距大于1.7DT時,先行上部隧道遮攔效應(yīng)占主導地位,雙隧道開挖所致最大地表沉降及管線變形較小。為考慮遮攔效應(yīng)而引入隨機介質(zhì)理論公式中的遮攔指數(shù)C與雙隧道... 

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 盾構(gòu)隧道開挖對地層的影響研究現(xiàn)狀
        1.2.2 盾構(gòu)隧道開挖對管線的影響研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第二章 雙隧道開挖的離心模型試驗中遮攔效應(yīng)與擾動效應(yīng)分析
    2.1 盾構(gòu)開挖對地層的影響
        2.1.1 單隧道開挖對地層的影響
        2.1.2 雙隧道開挖對地層的影響
    2.2 盾構(gòu)雙隧道開挖離心模型試驗
        2.2.1 離心試驗原理
        2.2.2 離心試驗簡介
    2.3 離心試驗中遮攔效應(yīng)與擾動效應(yīng)分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 盾構(gòu)雙隧道開挖有限元模型的建立與驗證
    3.1 有限元模型的建立
        3.1.1 土體本構(gòu)模型
        3.1.2 隧道開挖模擬
        3.1.3 有限元模型的建立
    3.2 有限元模型的驗證
        3.2.1 地表沉降驗證
        3.2.2 管線沉降驗證
    3.3 本章小結(jié)
第四章 先上后下開挖中先行隧道遮攔效應(yīng)對地層及管線的影響
    4.1 不同水平間距雙隧道先上后下開挖的影響
        4.1.1 先開挖隧道的擾動范圍
        4.1.2 地表沉降
        4.1.3 遮攔系數(shù)
        4.1.4 管線變形
        4.1.5 土體剪應(yīng)變
        4.1.6 土體主應(yīng)力
    4.2 不同垂直間距雙隧道先上后下開挖的影響
        4.2.1 地表沉降
        4.2.2 遮攔系數(shù)
        4.2.3 管線變形
        4.2.4 土體剪應(yīng)變
        4.2.5 土體主應(yīng)力
    4.3 不同地層損失率雙隧道先上后下開挖的影響
        4.3.1 地表沉降
        4.3.2 遮攔系數(shù)
        4.3.3 管線變形
    4.4 考慮遮攔效應(yīng)的地表沉降預(yù)測
        4.4.1 隨機介質(zhì)理論
        4.4.2 考慮遮攔效應(yīng)的雙隧道開挖所致地表沉降預(yù)測公式
    4.5 本章小結(jié)
第五章 先下后上開挖中先行隧道擾動效應(yīng)對地層及管線的影響
    5.1 不同水平間距雙隧道先下后上開挖的影響
        5.1.1 先行下部隧道擾動范圍
        5.1.2 地表沉降
        5.1.3 擾動系數(shù)
        5.1.4 管線變形
        5.1.5 土體剪應(yīng)變
        5.1.6 土體主應(yīng)力
    5.2 不同垂直間距雙隧道先下后上開挖的影響
        5.2.1 地表沉降
        5.2.2 擾動系數(shù)
        5.2.3 管線變形
        5.2.4 土體剪應(yīng)變
        5.2.5 土體主應(yīng)力
    5.3 不同地層損失率雙隧道先下后上開挖的影響
        5.3.1 地表沉降
        5.3.2 擾動系數(shù)
        5.3.3 管線變形
    5.4 考慮擾動效應(yīng)的地表沉降預(yù)測
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間參與科研項目及發(fā)表論文情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]考慮土拱發(fā)揮過程的非飽和砂土盾構(gòu)隧道極限支護力計算方法研究[J]. 崔蓬勃,朱永全,劉勇,王慶磊,潘英東.  巖土工程學報. 2020(05)
[2]雙線盾構(gòu)隧道開挖地表沉降變形規(guī)律研究[J]. 劉俊生,盧金芳,徐棟棟.  城市勘測. 2019(05)
[3]管廊隧道開挖對上覆在建深基坑影響的三維有限元分析[J]. 戴軒,徐管應(yīng),霍海峰,程雪松,閆曉榮.  巖土工程學報. 2019(S1)
[4]基于隨機介質(zhì)理論分析盾構(gòu)隧道開挖引起的地表沉降[J]. 張府,陳有亮,李林.  水資源與水工程學報. 2019(03)
[5]盾構(gòu)隧道下穿管道施工引起的管-土相互作用研究[J]. 可文海,管凌霄,劉東海,鄧建林,李科,徐長節(jié).  巖土力學. 2020(01)
[6]砂土隧道開挖引起的地表及深層土體變形研究[J]. 張?zhí)炱?葛隆博,鄭剛.  天津大學學報(自然科學與工程技術(shù)版). 2019(S1)
[7]中國城市軌道交通2018年度數(shù)據(jù)統(tǒng)計[J].   隧道建設(shè)(中英文). 2019(04)
[8]基于Pasternak地基的盾構(gòu)隧道開挖非連續(xù)地下管線的撓曲[J]. 林存剛,黃茂松.  巖土工程學報. 2019(07)
[9]城市地鐵超近距離疊交區(qū)段盾構(gòu)隧道施工技術(shù)[J]. 王智高.  工程技術(shù)研究. 2018(16)
[10]地鐵正交、平行上穿盾構(gòu)隧道近接施工數(shù)值分析[J]. 劉亮,高書通,許芃.  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2018(S2)

博士論文
[1]盾構(gòu)隧道近距離共同作用機理及施工技術(shù)研究[D]. 嚴長征.同濟大學 2007
[2]隧道施工引起地層位移及建筑物變形預(yù)測的實用方法研究[D]. 韓煊.西安理工大學 2007

碩士論文
[1]常州地鐵2號線盾構(gòu)下穿既有隧道工程的影響研究[D]. 王堅.安徽理工大學 2019



本文編號：3721992