本文關(guān)鍵詞： 隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定性 砂箱試驗(yàn) 粒子圖像測(cè)速技術(shù) 破壞模式 極限平衡法　出處：《中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）》2014年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：目前國(guó)內(nèi)地鐵建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展期，隨著大量的隧道施工，盾構(gòu)機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)成為主要手段。然而隧道掘進(jìn)過(guò)程中的開(kāi)挖面坍塌事故也越來(lái)越多，因此開(kāi)挖面穩(wěn)定性問(wèn)題的研究依然是現(xiàn)階段乃至今后很長(zhǎng)一段時(shí)間隧道工程研究的主要工作。 本文通過(guò)結(jié)合粒子圖像測(cè)速技術(shù)的1g模型試驗(yàn)、理論探討及與實(shí)際工程對(duì)比，對(duì)干砂地層的盾構(gòu)開(kāi)挖面穩(wěn)定性問(wèn)題展開(kāi)研究，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： （1）引入流體力學(xué)粒子圖像測(cè)速技術(shù)原理，基于MATLAB平臺(tái)開(kāi)發(fā)MPIV圖像處理程序。詳細(xì)闡述PIV的圖像處理原理及過(guò)程，介紹MPIV程序工作原理及參數(shù)設(shè)置，為模型試驗(yàn)結(jié)果分析提供支持。 （2）結(jié)合MPIV程序特點(diǎn)設(shè)計(jì)無(wú)接觸式測(cè)量的模型箱（盾構(gòu)直徑10cm）及PIV測(cè)試系統(tǒng)，，分別進(jìn)行埋深比0.5~5.0開(kāi)挖面穩(wěn)定性試驗(yàn)。其中模型箱采用對(duì)稱(chēng)原理達(dá)到無(wú)接觸測(cè)量，采取活塞位移控制的方法模擬開(kāi)挖面失穩(wěn)過(guò)程。 （3）經(jīng)試驗(yàn)得到開(kāi)挖面前方最大沉降——活塞位移量關(guān)系圖與土體位移場(chǎng)圖。分析了埋深比對(duì)地表沉降規(guī)律的影響，土拱在土體變形過(guò)程中的發(fā)揮，根據(jù)位移場(chǎng)確定不同埋深條件下的開(kāi)挖面破壞模式。 （4）根據(jù)試驗(yàn)所得開(kāi)挖面破壞模式，在基于極限平衡法的傳統(tǒng)三維楔形體模型基礎(chǔ)上提出干砂地層三維楔形體模型并推導(dǎo)其開(kāi)挖面極限支護(hù)力計(jì)算公式，結(jié)合北京地鐵六號(hào)線(xiàn)二期工程實(shí)例進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。 通過(guò)分析試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為開(kāi)挖面失穩(wěn)過(guò)程中地表沉降經(jīng)歷了從無(wú)位移到破壞的四個(gè)階段，對(duì)應(yīng)土拱效應(yīng)的發(fā)揮也分為土拱形成到消失四個(gè)階段。分析土體位移場(chǎng)圖認(rèn)為開(kāi)挖面前方破壞模式為盆狀至煙囪狀發(fā)展，且基于此破壞模式的干砂三維楔形體模型能夠較好的預(yù)測(cè)開(kāi)挖面極限支護(hù)力，能夠?yàn)閷?shí)際工程提供參考依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U456.3

【參考文獻(xiàn)】

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1 丁濟(jì)新;日本隧道工程中的新技術(shù)[J];地下空間;1995年04期

2 程展林,吳忠明,徐言勇;砂基中泥漿盾構(gòu)法隧道施工開(kāi)挖面穩(wěn)定性試驗(yàn)研究[J];長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào);2001年05期

3 周小文,濮家騮,包承鋼;砂土中隧洞開(kāi)挖穩(wěn)定機(jī)理及松動(dòng)土壓力研究[J];長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào);1999年04期

4 韋良文;張慶賀;孫統(tǒng)立;吳敏慧;;盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定研究進(jìn)展[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年06期

5 高登;;砂土層中盾構(gòu)隧道豎向土壓力的轉(zhuǎn)移機(jī)理及其計(jì)算[J];公路;2011年11期

6 佘躍心;;基于透明介質(zhì)和顆粒圖像技術(shù)的土體變形測(cè)量研究進(jìn)展[J];勘察科學(xué)技術(shù);2005年06期

7 張偉;葛耀君;楊?yuàn)`昕;;粒子圖像測(cè)速技術(shù)互相關(guān)算法研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2007年03期

8 康琦;全場(chǎng)測(cè)速技術(shù)進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;1997年01期

9 白永學(xué);漆泰岳;吳占瑞;;砂卵石地層盾構(gòu)開(kāi)挖面穩(wěn)定性分析[J];土木建筑與環(huán)境工程;2012年06期

10 馮利坡;鄭永來(lái);李文峋;鄧樹(shù)新;;盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面對(duì)數(shù)螺旋破壞模式研究[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年06期

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1 唐春曉;基于多光譜成像的數(shù)字粒子圖像測(cè)速技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：1516219