泥水盾構隧道開挖面穩(wěn)定性的可靠度分析
本文選題:泥水盾構隧道 切入點:開挖面穩(wěn)定性 出處:《中南大學》2014年碩士論文
【摘要】:泥水盾構隧道開挖面的穩(wěn)定性對于隧道安全施工及正常使用具有重要意義,論文以泥水平衡盾構隧道為研究對象,基于數(shù)值模擬方法與結構可靠度理論,利用有限元軟件ANSYS模擬泥水盾構隧道開挖過程,分析隧道開挖面穩(wěn)定性不同泥水壓力時的可靠指標。主要研究內容包括: 1、總結了隧道開挖面失穩(wěn)的影響因素、形式和屈服準則,擬選用D-P準則評判泥水盾構隧道開挖面的穩(wěn)定性。 2、闡述了使用ANSYS實現(xiàn)隧道開挖面穩(wěn)定數(shù)值計算的過程。對隧道開挖面進行三維有限元分析,計算了隧道開挖面的支護壓力上下限值。 3、分析了隧道埋深、地層粘聚力和摩擦角等三個具有隨機性的參數(shù)對泥水平衡盾構隧道開挖面極限支護壓力的影響規(guī)律。 4、以不同工況下地層參數(shù)及其極限支護壓力值作為樣本,統(tǒng)計分析其概率分布特征;探討了盾構施工泥水壓力的確定原理,建立了開挖面穩(wěn)定性的極限狀態(tài)方程,計算了施工中不同泥水壓力修正值的隧道開挖面穩(wěn)定性可靠度指標,提出了修正支護壓力的合理取值。 論文的創(chuàng)新性是基于可靠度理論確定泥水盾構隧道施工中的合理泥水壓力,指導施工中的泥水壓力控制,確保隧道開挖面的穩(wěn)定性。
[Abstract]:The stability of excavation surface of mud shield tunnel is of great significance for the safe construction and normal use of the tunnel. This paper takes the mud water balance shield tunnel as the research object, based on the numerical simulation method and the theory of structural reliability. The excavation process of mud shield tunneling is simulated by finite element software ANSYS, and the reliability index of tunnel excavation surface stability under different mud pressure is analyzed. The main research contents are as follows:. 1. The influencing factors, forms and yield criteria of tunnel excavation face instability are summarized, and D-P criterion is chosen to evaluate the stability of tunnel excavation surface. 2. The process of using ANSYS to realize the numerical calculation of tunnel excavation surface stability is described. The three dimensional finite element analysis of tunnel excavation surface is carried out, and the upper and lower limit values of supporting pressure of tunnel excavation surface are calculated. 3. The influence of three random parameters, such as tunnel depth, stratum cohesion and friction angle, on the limit support pressure of mud water balance shield tunnel is analyzed. 4. Taking the formation parameters and their limit support pressure values under different working conditions as samples, the probability distribution characteristics of them are statistically analyzed, and the determination principle of mud pressure in shield construction is discussed, and the limit state equation of excavating surface stability is established. The reliability index of stability of tunnel excavation surface with different mud pressure correction values in construction is calculated and the reasonable value of modified support pressure is put forward. The innovation of this paper is to determine the reasonable mud pressure in the construction of mud shield tunnel based on reliability theory, to guide the control of mud water pressure in construction, and to ensure the stability of tunnel excavation surface.
【學位授予單位】:中南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:U455.43
【參考文獻】
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,本文編號:1661444
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