【摘要】：近些年來,我國經(jīng)濟建設得到快速發(fā)展,城市化進程進入了加速發(fā)展階段。人口數(shù)量的快速增長,導致城市不斷向外擴張。目前,空間已成為制約城市發(fā)展的重要因素之一。城市發(fā)展與空間稀缺之間的矛盾使得地下空間的開發(fā)利用成為必然趨勢。地下工程的施工,不可避免的會對城市已有地表及地下設施產(chǎn)生影響。特別是市政隧道工程,由于其規(guī)劃線路長、埋深淺,對城市已有設施影響極大。若施工不當,極易造成道路塌陷、樓房倒塌等不良后果,從而影響城市正常運營。工程實踐表明:通過注漿方法提高地層穩(wěn)定性,是減弱淺埋地下工程對周邊環(huán)境影響的重要方法。但受限于現(xiàn)有理論、技術和工藝等問題,在市政隧道等城市淺埋地下工程實施注漿治理時漿液擴散極易引起地表隆起現(xiàn)象,進而造成管線破裂、道路垮塌等工程事故,成為制約城市淺埋地下工程快速安全發(fā)展的關鍵問題。針對城市淺埋地下工程注漿施工造成的地表抬升問題,依托濟南玉函路地下隧道工程,本文通過理論推導、室內(nèi)試驗、數(shù)值模擬等方法,研究了注漿過程中中漿液擴散對地表抬升的影響規(guī)律,建立了地表抬升位移與地表土性質(zhì)、注漿深度等因素的關系,基于隨機介質(zhì)理論提出了注漿作用下地表抬升位移的理論預測方法,并通過室內(nèi)試驗與實際工程對研究成果進行了印證。具體研究成果如下:(1)基于隨機介質(zhì)理論,分別建立了理想壓密注漿抬升模型與劈裂注漿抬升模型,并提出了相應的地表抬升位移預測方法,定量分析了地表抬升位移與注漿深度、注漿擴散半徑等注漿參數(shù)間的關系。在此基礎上,基于線性疊加原理,推導了雙孔注漿條件下地表抬升位移預測公式。(2)設計了可視化注漿抬升模型試驗系統(tǒng),分別開展了壓密注漿與劈裂注漿條件下的注漿抬升試驗,系統(tǒng)研究了注漿過程中地表抬升位移發(fā)展規(guī)律;基于試驗結(jié)果提出了注漿抬升系數(shù)y,并推導了抬升系數(shù)的表達式。(3)基于離散顆粒流方法,利用PFC軟件模擬注漿過程,采用伺服機制施加注漿壓力,模擬壓密注漿過程及劈裂注漿過程,研究了被注介質(zhì)多元物理場參數(shù)和地表抬升位移間的響應機制,對理論分析和室內(nèi)試驗結(jié)果進行了驗證,進一步揭示了淺埋市政隧道注漿抬升機理。(4)提出注漿抬升控制方法,并應用于濟南玉函路隧道上覆圍巖注漿加固工程,對注漿深度、注漿速率及注漿壓力等參數(shù)進行優(yōu)化,在保障注漿加固效果的同時,實現(xiàn)了對地表抬升位移的有效控制,確保了工程快速安全的實施。
【圖文】：

圖１．１漿體球形擴張錐形剪切破壞示意圖［１］逡逑試驗研究逡逑位學者采用模型試驗及物理模擬試驗的研究方式，注漿過程中抬升機理的試驗研究較少。英國劍橋土補償灌漿抬升機理試驗系統(tǒng)并進行了地下開挖，研究了開挖影響區(qū)域內(nèi)注漿抬升長期效果的影在中性區(qū)，在該區(qū)域，開挖過程中產(chǎn)生的負超孔隙中產(chǎn)生的正超孔隙壓力，并產(chǎn)生反固結(jié)作用，從而有效提高注漿抬升效果。張曉雙［１］利用自行設計的一系列室內(nèi)注漿試驗，研究不同種類土在不同固下，上覆壓力對注漿抬升長期效果的影響，分析產(chǎn)９］通過試驗，，從正面利用的角度研究了壓密注漿的

圖１．２技術路線圖逡逑１．５．３主要創(chuàng)新點逡逑（１）基于隨機介質(zhì)理論，建立單孔注漿理想球體擴散壓密注漿抬升模型以逡逑及單一水平劈裂漿脈注漿抬升模型，提出了注漿引起的地表豎向位移的預測公式逡逑及簡化算法。逡逑（２）建立了雙孔注漿理想球體擴散壓密注漿抬升模型以及單一水平劈裂漿逡逑脈注漿抬升模型及預測公式，提出了影響地表抬升形態(tài)的極限注漿孔距。逡逑１１逡逑
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U456.3

【參考文獻】

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本文編號：2660464