本文關(guān)鍵詞：長(zhǎng)春地鐵二號(hào)線(xiàn)過(guò)伊通河段隧道穩(wěn)定性分析

  更多相關(guān)文章： 地鐵隧道 下穿河流 流固耦合 FLAC~(3D)模擬 隧道穩(wěn)定性

【摘要】：隨著城市化進(jìn)程的加速,我國(guó)城市傳統(tǒng)的交通供給量無(wú)法滿(mǎn)足交通需求量要求,建設(shè)地下軌道交通成為一些大中型城市選擇緩解交通壓力的有效途徑。在國(guó)內(nèi)已建的隧道工程中,盾構(gòu)法施工地鐵隧道下穿河流湖泊較為常見(jiàn)。長(zhǎng)春地鐵二號(hào)線(xiàn)下穿伊通河段隧道穿越區(qū)間為泥砂互層。該巖層具有強(qiáng)度高、遇水軟化、失水崩解的特點(diǎn),且暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)引起剝落現(xiàn)象,施工難度大,隧道變形不易控制,稍有不慎便會(huì)造成塌方。保證隧道的穩(wěn)定性是盾構(gòu)施工的關(guān)鍵,因此有必要對(duì)其開(kāi)展研究。本文以長(zhǎng)春地鐵二號(hào)線(xiàn)下穿伊通河南關(guān)站-煙廠(chǎng)站區(qū)間隧道為依托,利用FLAC~(3D)數(shù)值軟件及內(nèi)嵌的FISH語(yǔ)言對(duì)不同埋深、不同掘進(jìn)壓力、不同注漿壓力工況下隧道圍巖體位移、塑性區(qū)分布、洞內(nèi)變形及混凝土襯砌主應(yīng)力的變化作出分析;并考慮在流固耦合作用下滲流對(duì)隧道穩(wěn)定性的影響,對(duì)比忽略地下水滲流影響工況,運(yùn)用ORIGIN和EXCEL軟件對(duì)其后處理,討論隧道的穩(wěn)定性。研究表明,在相同的開(kāi)挖條件下,拱頂沉降、拱底隆起值與隧道覆土厚度正相關(guān),即埋深越大洞內(nèi)變形越大,隨著埋深的增加,地表沉降減小;掘進(jìn)壓力對(duì)管片主應(yīng)力和變形影響較大,掌子面掘進(jìn)力越大,拱頂沉降越小,主應(yīng)力越大,在一定范圍內(nèi)隧道越穩(wěn)定;在相同的開(kāi)挖條件下,注漿壓力越大,水平位移越大,主應(yīng)力越大,且應(yīng)力值域與注漿壓力成正比;考慮流固耦合作用下襯砌會(huì)有上浮現(xiàn)象,相比無(wú)水作用管片應(yīng)力直徑增大,更容易達(dá)到屈服極限甚至破壞。
【關(guān)鍵詞】：地鐵隧道 下穿河流 流固耦合 FLAC~(3D)模擬 隧道穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U231;U451
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外水下隧道建設(shè)現(xiàn)狀11-15
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外隧道圍巖穩(wěn)定性理論研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及方法17-19
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.3.2 研究方法18-19
• 第二章 盾構(gòu)隧道開(kāi)挖的力學(xué)理論分析19-34
• 2.1 巖體本構(gòu)模型及屈服準(zhǔn)則19-22
• 2.1.1 巖體本構(gòu)模型19-22
• 2.1.2 巖體彈塑性屈服準(zhǔn)則22
• 2.2 隧道開(kāi)挖引起圍巖應(yīng)力變化理論22-25
• 2.2.1 初始應(yīng)力狀態(tài)23
• 2.2.2 隧道開(kāi)挖后應(yīng)力狀態(tài)23-25
• 2.3 影響隧道穩(wěn)定性因素25-28
• 2.3.1 埋深條件影響25-26
• 2.3.2 掘進(jìn)壓力影響26
• 2.3.3 注漿壓力影響26-28
• 2.4 不考慮滲流作用圍巖塑性區(qū)應(yīng)力與位移28-29
• 2.4.1 邊界條件28
• 2.4.2 塑性區(qū)襯砌應(yīng)力與位移28-29
• 2.5 考慮滲流作用圍巖塑性區(qū)應(yīng)力與位移29-31
• 2.5.1 邊界條件29
• 2.5.2 塑性區(qū)應(yīng)力與位移29-31
• 2.6 圍巖失穩(wěn)判據(jù)31-33
• 2.6.1 洞室圍巖凈空位移31-33
• 2.6.2 位移速率分析33
• 2.7 本章小結(jié)33-34
• 第三章 盾構(gòu)施工數(shù)值模擬34-48
• 3.1 盾構(gòu)施工原理及主要技術(shù)環(huán)節(jié)34-37
• 3.1.1 盾構(gòu)法施工原理34-35
• 3.1.2 盾構(gòu)法主要技術(shù)環(huán)節(jié)35-37
• 3.2 盾構(gòu)開(kāi)挖數(shù)值模擬37-47
• 3.2.1 FLAC~(3D)程序簡(jiǎn)介37-40
• 3.2.2 本構(gòu)模型選擇40-45
• 3.2.3 符號(hào)和單位45
• 3.2.4 結(jié)構(gòu)單元選取45-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 第四章 盾構(gòu)下穿伊通河隧道穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析48-77
• 4.1 工程背景48-51
• 4.1.1 工程概況48
• 4.1.2 工程地質(zhì)48-50
• 4.1.3 氣象水文50-51
• 4.1.4 巖土物理力學(xué)參數(shù)51
• 4.2 模型建立及參數(shù)選取51-54
• 4.3 無(wú)滲流作用計(jì)算結(jié)果分析54-71
• 4.3.1 不同埋深條件下隧道開(kāi)挖穩(wěn)定性分析54-60
• 4.3.2 不同掘進(jìn)壓力作用下隧道穩(wěn)定性分析60-66
• 4.3.3 不同注漿壓力作用下隧道穩(wěn)定性分析66-71
• 4.4 盾構(gòu)隧道的流固耦合作用71-76
• 4.4.1 流固耦合水土作用機(jī)理71-72
• 4.4.2 初始孔壓場(chǎng)72
• 4.4.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析72-76
• 4.5 本章小結(jié)76-77
• 第五章 結(jié)論和展望77-79
• 5.1 結(jié)論77-78
• 5.2 展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83-86
• 致謝86

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本文編號(hào)：662185