本文關(guān)鍵詞：頂管施工引起的地表沉降問題研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著城市化進(jìn)程加快,地下空間開發(fā)和利用越來越受到人們重視。作為非開挖施工技術(shù)的一種,頂管法在地下工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用,取得了良好的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益。鑒于頂管法本身的工藝特點(diǎn),其施工過程會(huì)對(duì)周圍土體產(chǎn)生擾動(dòng),從而導(dǎo)致周圍地表產(chǎn)生一定變形。這種變形如果過大,會(huì)對(duì)道路、周圍建筑物、構(gòu)筑物構(gòu)成危害,危機(jī)其安全。因此,研究頂管施工引起的變形問題具有很重要的意義。本文以采用頂管法施工的鄭州新區(qū)污水處理廠廠外污水干管工程為背景,首先,根據(jù)地層條件與工況,對(duì)本頂管工程的各頂進(jìn)參數(shù)進(jìn)行理論計(jì)算。其次,通過理論計(jì)算的地表變形值與數(shù)值模擬和監(jiān)測(cè)的變形值數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,得出此類地區(qū)頂管施工引起的地表變形規(guī)律與影響范圍。最后,對(duì)減小頂管施工引起的周圍環(huán)境影響提出了合理的控制措施與建議,為以后類似的頂管工程提供參考依據(jù)。本文的主要內(nèi)容與結(jié)論如下:(1)根據(jù)WA線35#~36#井區(qū)段的地層條件與工況對(duì)頂進(jìn)過程的頂推力、中繼間位置與個(gè)數(shù)等施工參數(shù)進(jìn)行理論計(jì)算。(2)考慮土體泊松比及橢圓形非等量徑向土體移動(dòng)模式對(duì)地表變形的影響,運(yùn)用修正后的Sagaseta公式對(duì)本工程施工引起的地面橫、縱向影響范圍進(jìn)行計(jì)算,總結(jié)開挖面位置對(duì)地表沉降的影響規(guī)律。分析不同埋深、不同半徑和地層損失率對(duì)地表表沉降的影響。(3)利用有限元軟件,模擬頂管施工對(duì)地表沉降的影響,并分析彈性模量與內(nèi)摩擦角對(duì)沉降的影響。(4)通過理論、有限元模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析,得出此類地區(qū)頂管施工引起地表變形的橫向影響范圍(以軸線為中心)左右各1.5h(h為管道軸線埋深);開挖面到達(dá)不同位置沿軸線縱向影響范圍為-2h~2h(負(fù)值代表開挖面遠(yuǎn)離監(jiān)測(cè)斷面,正直表示開挖面未到達(dá)監(jiān)測(cè)斷面),得出此類地層進(jìn)行頂管施工取η=1.5%的地層損失率對(duì)地表沉降進(jìn)行預(yù)測(cè),對(duì)實(shí)際工程具有一定的參考意義。(5)對(duì)減小頂管施工引起的地表變形與環(huán)境危害提出有效的控制措施。
【關(guān)鍵詞】：頂管法施工 地層損失 土體擾動(dòng) ABAQUS 有限元
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU990.3;TU433
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 頂管施工的研究背景與意義11-12
• 1.2 頂管施工的發(fā)展歷程12-13
• 1.3 頂管施工的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-20
• 1.4 現(xiàn)狀研究中的不足與本文研究的主要內(nèi)容20-22
• 1.4.1 現(xiàn)狀研究的問題20-21
• 1.4.2 本文研究的主要內(nèi)容21-22
• 第二章 頂管施工介紹與工程實(shí)例分析22-37
• 2.1 頂管施工的分類與工藝介紹22-23
• 2.1.1 頂管施工的分類22
• 2.1.2 頂管施工的流程22-23
• 2.2 頂管施工引起地表變形原因分析23-25
• 2.3 工程概況25
• 2.4 工程地下土質(zhì)情況與沉井、頂管方案選型施工25-31
• 2.4.1 工程地下土質(zhì)情況25-27
• 2.4.2 沉井方案選型與施工27-28
• 2.4.3 頂管方案選型與施工28-30
• 2.4.4 中繼間的選取與布置30-31
• 2.5 施工參數(shù)理論計(jì)算31-34
• 2.6 施工監(jiān)測(cè)34-36
• 2.6.1 監(jiān)測(cè)目的34
• 2.6.2 監(jiān)測(cè)方案編制依據(jù)與原則34
• 2.6.3 監(jiān)測(cè)布置方案34-36
• 2.7 本章小結(jié)36-37
• 第三章 頂管施工引起土體變形的理論計(jì)算37-54
• 3.1 引言37
• 3.2 彈性半無限體內(nèi)作用水平集中力的Mindlin解37-39
• 3.3 正面附加推進(jìn)力引起的土體變形計(jì)算公式39-41
• 3.4 摩擦力引起的土體變形計(jì)算公式41-44
• 3.4.1 掘進(jìn)機(jī)于與土體之間摩擦力引起的土體變形計(jì)算公式41-42
• 3.4.2 管道與土體之間的摩擦力引起的土體變形計(jì)算公式42-44
• 3.5 土體損失引起的土體變形計(jì)算44-45
• 3.6 地面變形的理論計(jì)算45-52
• 3.6.1 地表變形計(jì)算公式分析45-46
• 3.6.2 地層損失率的確定46
• 3.6.3 工程實(shí)例計(jì)算與分析46-48
• 3.6.4 埋深對(duì)地表變形的影響分析48-50
• 3.6.5 管道半徑對(duì)地表沉降的影響50-51
• 3.6.6 地層損失率地表沉降的影響51-52
• 3.7 本章小結(jié)52-54
• 第四章 頂管施工的數(shù)值模擬54-73
• 4.1 引言54
• 4.2 ABAQUS有限元分析程序概述54
• 4.3.數(shù)值模擬的實(shí)現(xiàn)54-58
• 4.3.1 本構(gòu)模型的選取54-57
• 4.3.2 單元類型選取57-58
• 4.3.3 初始地應(yīng)力場(chǎng)的模擬58
• 4.4 數(shù)值模擬過程58-63
• 4.4.1 模型的建立與基本假定58-60
• 4.4.2 施工模擬與參數(shù)選取60-61
• 4.4.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析61-63
• 4.5 土體參數(shù)對(duì)地表沉降影響分析63-66
• 4.6 半徑和埋深對(duì)地表沉降的影響分析66-68
• 4.7 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析68-69
• 4.8 綜合分析69-70
• 4.9 減小頂管施工對(duì)周邊環(huán)境影響的控制措施70-72
• 4.10 本章小結(jié)72-73
• 第五章 結(jié)論與展望73-75
• 5.1 結(jié)論73-74
• 5.2 不足與展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 致謝80-81
• 作者簡介81

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張軍;;頂管施工引起地層變形的研究[J];四川建筑;2015年01期

2 李孫坡;;大口徑長距離曲線頂管的地面沉降控制工程實(shí)例分析[J];江西建材;2014年11期

3 嚴(yán)國仙;蒯軍華;張璐璐;王建華;;玻璃鋼夾砂管頂管施工監(jiān)測(cè)與分析[J];建筑施工;2007年11期

4 劉濤濤,張潔,樓國長;基于Mindlin解的柔性樁臨界樁長計(jì)算[J];低溫建筑技術(shù);2005年01期

5 姜忻良,趙志民,李園;隧道開挖引起土層沉降槽曲線形態(tài)的分析與計(jì)算[J];巖土力學(xué);2004年10期

6 劉波,陶龍光,葉圣國,李希平,丁城剛;地鐵隧道施工引起地層變形的反分析預(yù)測(cè)系統(tǒng)[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年03期

7 房營光,莫海鴻,張傳英;頂管施工擾動(dòng)區(qū)土體變形的理論與實(shí)測(cè)分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2003年04期

8 蔣洪勝,侯學(xué)淵;軟土地層中的圓形隧道載荷模式研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2003年04期

9 黃宏偉,胡昕;頂管施工力學(xué)效應(yīng)的數(shù)值模擬分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2003年03期

10 魏綱,溫曉貴;不同頂管施工工藝對(duì)深層土體移動(dòng)的影響分析[J];施工技術(shù);2003年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馮海寧;頂管施工環(huán)境效應(yīng)影響及對(duì)策[D];浙江大學(xué);2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 曹曉陽;往復(fù)式交叉纏繞玻璃鋼夾砂管頂管技術(shù)的應(yīng)用研究[D];廣州大學(xué);2006年

2 陳菊香;非出土式頂管施工的環(huán)境效應(yīng)分析[D];浙江大學(xué);2005年

3 丁傳松;直線及曲線頂管施工中的頂推力研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2004年

4 吳修鋒;頂管施工引起的地層移動(dòng)與變形控制研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2004年

  本文關(guān)鍵詞：頂管施工引起的地表沉降問題研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：483402