如今城市軌道交通在快速發(fā)展,盾構法作為地鐵隧道施工最常用的開挖方法,其具有明顯的經(jīng)濟性、效率性。在經(jīng)過這么多年的工程實踐,中國的盾構技術已經(jīng)得到快速的發(fā)展。但是由于地層的多樣性和復雜性,尤其像在廣州這種珠三角地區(qū)存在著許多復合地層,其中上軟下硬的復合地層是盾構隧道開挖的一個風險源。為了保證隧道在上軟下硬的地層中能夠順利安全地開挖,必須要充分研究好盾構機的選型和刀盤的布置以使盾構機能適應所需開挖的地層,還要對掘進參數(shù)的取值范圍進行合理控制,以防掘進參數(shù)取值不當引起地表坍塌等事故。通過閱讀大量的文獻,本文借助廣州地鐵8號線北延段小坪~石井區(qū)間的盾構工程,對上軟下硬的砂土-灰?guī)r復合地層的隧道掘進開挖進行研究,主要工作內(nèi)容如下:(1)根據(jù)工程項目對砂土-灰?guī)r復合地層盾構機選型原則進行適用性研究,并根據(jù)實測的刀具數(shù)據(jù),研究刀盤刀具布置原則對混合盾構機滾刀布置評價的適用性。(2)根據(jù)盾構機所選取的類型,對均一地層的泥水艙壓力及總推力進行了總結及完善,并與實測的掘進數(shù)據(jù)做了對比分析,進而得出砂土-灰?guī)r復合地層中泥水艙壓力和總推力的數(shù)學計算模型。(3)對現(xiàn)場施工的均一地層和砂土-灰?guī)r復合地層的實測掘進參數(shù)進行收集統(tǒng)計及對比分析,研究了復合地層中掘進參數(shù)的分布規(guī)律。并對比較難以運用理論公式計算得出的掘進參數(shù)進行擬合分析,得出各掘進參數(shù)間的關系,建立數(shù)學模型,為接下來的參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù)。(4)根據(jù)本文依托的工程實際,對砂土-灰?guī)r復合地層隧道開挖的過程利用Midas GTS NX有限元軟件模擬,并驗證模型的正確性。然后在此模型的基礎上,通過正交試驗設計有限元試驗工況,分析泥水艙壓力、總推力及注漿壓力對地表沉降的影響程度。并在正交試驗結果的基礎上,通過引入掘進速度,對掘進參數(shù)進行更進一步的優(yōu)化,為后續(xù)工程能夠安全、高效地施工提供指導。
【學位單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U455.43
【部分圖文】：

地鐵1號線房屋倒塌

地鐵3號線地面坍塌

技術路線
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本文編號：2874484