本文選題：地鐵盾構(gòu)隧道 + 越江隧道　； 參考：《上海交通大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：隨著上海市地下空間的逐步開(kāi)發(fā)和利用,越來(lái)越多的地鐵盾構(gòu)隧道不可避免地會(huì)臨近既有地下建構(gòu)筑物施工。新建地鐵盾構(gòu)隧道穿跨越越江隧道施工是近接施工的一個(gè)典型例子。本論文分別采用離心模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬以及理論分析的方法研究了新建盾構(gòu)隧道施工對(duì)下臥和上覆越江隧道的位移及內(nèi)力的影響。并對(duì)越江隧道縱向不均勻位移的控制指標(biāo)值進(jìn)行了研究。本論文研究的主要?jiǎng)?chuàng)新性?xún)?nèi)容和成果如下:1)應(yīng)用離心模型試驗(yàn)?zāi)M了新建盾構(gòu)隧道上跨越江隧道施工的過(guò)程。研究了新建隧道的施工過(guò)程對(duì)越江隧道隆起位移、縱向內(nèi)力以及周?chē)馏w孔隙水壓力的影響。定量化地分析了越江隧道的位移及內(nèi)力與地層損失率及注漿率之間的關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明:○1當(dāng)新建盾構(gòu)隧道開(kāi)挖時(shí),越江隧道的隆起位移及縱向內(nèi)力增大,當(dāng)新建盾構(gòu)隧道注漿時(shí),越江隧道的隆起位移和縱向內(nèi)力減小;○2隨著地層損失率及注漿率的增大,越江隧道的隆起位移及縱向內(nèi)力近似線(xiàn)性地變化;○3越江隧道沿縱向的隆起范圍至少可以達(dá)到距新建盾構(gòu)隧道軸線(xiàn)3 D(D代表越江隧道的直徑)的地方;○4在新建盾構(gòu)隧道的施工過(guò)程中,越江隧道周?chē)馏w的孔隙水壓力變化較小。2)采用有限元數(shù)值分析的方法對(duì)影響離心模型試驗(yàn)結(jié)果的因素進(jìn)行了參數(shù)分析,這些參數(shù)主要包括越江隧道的縱向剛度、新建盾構(gòu)隧道和越江隧道之間的豎向凈距、土體的彈性模量。通過(guò)研究可得:○1隨著越江隧道的縱向剛度、兩隧道之間的凈距以及土體彈性模量的增大,越江隧道的最大隆起位移逐漸減小,最小曲率半徑逐漸增大;○2土體彈性模量的變化對(duì)越江隧道豎向隆起范圍的影響最大;○3越江隧道的最大隆起位移對(duì)土體彈性模量的變化最為敏感,越江隧道的最小曲率半徑對(duì)其自身縱向剛度的變化最為敏感。3)用理論分析的方法研究新建盾構(gòu)隧道下穿施工對(duì)越江隧道的影響。將越江隧道模擬為Winkler地基上的Timoshenko梁,推導(dǎo)了越江隧道沉降的控制微分方程,并給出了方程的解析解。在驗(yàn)證了解析解的合理性之后,比較分析了Timoshenko梁模型相對(duì)于Euler-Bernoulli梁模型的優(yōu)越性,并在基于Timoshenko梁模型的解析解的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了參數(shù)分析。通過(guò)分析得到了以下一些結(jié)論:○1基于Timoshenko梁模型的越江隧道沉降量大于基于Euler-Bernoulli梁模型的沉降量;○2如果不考慮剪切變形對(duì)越江隧道沉降的影響,基于Timoshenko梁模型的越江隧道沉降解析解可以退化為基于Euler-Bernoulli梁模型的沉降解析解;○3隨著越江隧道和土體相對(duì)剛度的逐漸增大,越江隧道的相對(duì)沉降和越江隧道的相對(duì)縱向彎矩逐漸減小。4)在等效連續(xù)模型的基礎(chǔ)之上,對(duì)縱向彎曲造成的越江隧道不均勻位移的控制指標(biāo)值進(jìn)行了研究。同時(shí)針對(duì)環(huán)向錯(cuò)臺(tái)造成的越江隧道縱向不均勻位移,研究了相對(duì)變曲的合理取值。研究結(jié)果表明:○1當(dāng)縱向曲率半徑相同時(shí),越江隧道的環(huán)縫張開(kāi)量大于地鐵隧道;○2在相同的環(huán)縫張開(kāi)量條件下,越江隧道的縱向曲率半徑隨隧道直徑的增大近似呈線(xiàn)性增長(zhǎng);○3當(dāng)相對(duì)變曲值相同時(shí),越江隧道的錯(cuò)臺(tái)量是地鐵隧道的1.5至2倍;○4相對(duì)于地鐵隧道,應(yīng)對(duì)越江隧道縱向不均勻位移的控制指標(biāo)值提出更嚴(yán)格的限制。
[Abstract]:With the development and utilization of underground space in Shanghai , more and more metro shield tunnels inevitably approach the construction of existing underground structures . The amount of the cross - river tunnel is 1.5 to 2 times that of the subway tunnel , and the control index value of the longitudinal non - uniform displacement of the cross - river tunnel is more restrictive than the subway tunnel .
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U231.3;U455.43

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1952398