富水地層盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性是施工安全控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。圍繞這一核心問題,考慮地下水的滲流時(shí)間效應(yīng),采用理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法展開系統(tǒng)研究。針對(duì)地層滲透性差、盾構(gòu)推進(jìn)速度較快的不排水效應(yīng),提出不排水條件下盾構(gòu)隧道開挖面主動(dòng)破壞的失穩(wěn)模式,采用極限分析上限法對(duì)極限支護(hù)力的計(jì)算方法進(jìn)行研究,并通過數(shù)值模擬對(duì)極限支護(hù)力的解析解進(jìn)行對(duì)比分析;針對(duì)地層滲透性好、盾構(gòu)推進(jìn)速度較慢的排水效應(yīng),采用數(shù)值模擬方法給出開挖面受到的總滲透力的擬合公式,提出排水條件下盾構(gòu)隧道開挖面主動(dòng)破壞時(shí)總極限支護(hù)力的分析方法,并與數(shù)值模擬得到的總極限支護(hù)力解析解進(jìn)行對(duì)比分析;基于數(shù)值模擬,分析地下水滲流時(shí)間以及地層滲透系數(shù)對(duì)孔隙水壓力的影響,給出不排水條件與排水條件的判定思路;最后,結(jié)合工程實(shí)例,將本文研究成果應(yīng)用到實(shí)際工程富水盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性的分析中。主要研究?jī)?nèi)容有:（1）針對(duì)不排水條件下盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性問題,提出適用于均質(zhì)土的由多個(gè)剛性截橢圓柱體組成的主動(dòng)失穩(wěn)模式和適用于成層土的由五個(gè)剛性截橢圓柱體以及均布荷載組成的主動(dòng)失穩(wěn)模式;基于極限分析上限法,分別推導(dǎo)兩種失穩(wěn)模式對(duì)應(yīng)的極限支護(hù)力計(jì)算公式,并通過... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 地下水滲流時(shí)間效應(yīng)
    1.3 隧道開挖面穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
        1.3.1 理論分析
        1.3.2 數(shù)值模擬
        1.3.3 模型試驗(yàn)
        1.3.4 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)
    1.4 當(dāng)前研究中存在的問題
    1.5 論文研究?jī)?nèi)容與方法
        1.5.1 研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 研究方法
        1.5.3 技術(shù)路線
第2章 盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性的不排水效應(yīng)分析
    2.1 均質(zhì)土不排水條件下盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性分析方法
        2.1.1 開挖面極限支護(hù)力的理論分析方法
        2.1.2 基于影響因素分析的極限支護(hù)力擬合公式
        2.1.3 開挖面極限支護(hù)力的數(shù)值模擬
        2.1.4 計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析
    2.2 成層土不排水條件下盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性分析方法
        2.2.1 開挖面極限支護(hù)力的理論分析方法
        2.2.2 基于影響因素分析的極限支護(hù)力擬合公式
        2.2.3 開挖面極限支護(hù)力的數(shù)值模擬
        2.2.4 計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析
    2.3 本章小結(jié)
第3章 盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性的排水效應(yīng)分析
    3.1 排水條件下隧道開挖面穩(wěn)定性的現(xiàn)有理論分析方法
        3.1.1 現(xiàn)有理論分析方法
        3.1.2 存在的不足
    3.2 排水條件下盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性分析方法概述
        3.2.1 分析方法概述
        3.2.2 有效支護(hù)力的計(jì)算
        3.2.3 總滲透力的分析方法
    3.3 基于數(shù)值模擬的總滲透力計(jì)算擬合公式
        3.3.1 總滲透力比影響因素分析
        3.3.2 開挖面水壓力為零時(shí)的總滲透力比曲線擬合
        3.3.3 開挖面水壓力為0.25P0時(shí)的總滲透力比曲線擬合
        3.3.4 開挖面水壓力為0.5P0時(shí)的總滲透力比曲線擬合
        3.3.5 開挖面水壓力為0.75P0時(shí)的總滲透力比曲線擬合
    3.4 排水條件下開挖面總極限支護(hù)力的分析方法
        3.4.1 開挖面水壓力為零
        3.4.2開挖面水壓力為0.25P0
        3.4.3開挖面水壓力為0.5P0
        3.4.4開挖面水壓力為0.75P0
        3.4.5開挖面水壓力為P0
    3.5 排水條件下開挖面總極限支護(hù)力解析解的對(duì)比分析
        3.5.1 開挖面水壓力為零
        3.5.2開挖面水壓力為0.25P0
        3.5.3開挖面水壓力為0.5P0
        3.5.4開挖面水壓力為0.75P0
        3.5.5開挖面水壓力為P0
    3.6 開挖面水壓力對(duì)總極限支護(hù)力的影響
    3.7 本章小結(jié)
第4章 排水條件判定與開挖面極限支護(hù)力計(jì)算的工程應(yīng)用
    4.1 不排水效應(yīng)與排水效應(yīng)的判定
        4.1.1 地下水滲流時(shí)間對(duì)地層孔隙水壓力的影響
        4.1.2 地層滲透系數(shù)對(duì)孔隙水壓力的影響
        4.1.3 不排水與排水條件的判定
    4.2 工程應(yīng)用
        4.2.1 不排水效應(yīng)
        4.2.2 排水效應(yīng)
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]黏土地層隧道開挖面三維穩(wěn)定性上限分析[J]. 宋春霞,黃茂松,周維祥.  巖土工程學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]基于開挖面實(shí)際破壞模式的盾構(gòu)隧道穩(wěn)定性分析模型[J]. 胡欣雨,張子新.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
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[5]考慮滲流影響的盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定上限分析[J]. 王浩然,黃茂松,呂璽琳,周維祥.  巖土工程學(xué)報(bào). 2013(09)
[6]砂土地層盾構(gòu)隧道開挖面被動(dòng)破壞極限支護(hù)力研究[J]. 陳仁朋,齊立志,湯旅軍,周保生.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(S1)
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[9]非均質(zhì)地基中平面應(yīng)變隧道開挖面穩(wěn)定上限分析[J]. 宋春霞,黃茂松,呂璽琳.  巖土力學(xué). 2011(09)
[10]考慮滲流的多層土盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性分析[J]. 喬金麗,張義同,高健.  巖土力學(xué). 2010(05)

博士論文
[1]飽和成層土中盾構(gòu)掘進(jìn)面穩(wěn)定理論性研究[D]. 劉維.浙江大學(xué) 2013
[2]隧道圍巖塌落機(jī)理與錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的上限分析研究[D]. 黃阜.中南大學(xué) 2012
[3]軟弱圍巖大斷面隧道開挖面穩(wěn)定性及控制研究[D]. 李斌.西南交通大學(xué) 2012
[4]海底隧道圍巖穩(wěn)定性分析與控制研究[D]. 李鵬飛.北京交通大學(xué) 2011
[5]隧道管棚預(yù)支護(hù)體系的力學(xué)機(jī)理與開挖面穩(wěn)定性研究[D]. 王海濤.大連理工大學(xué) 2009
[6]盾構(gòu)隧道開挖面的穩(wěn)定性分析[D]. 喬金麗.天津大學(xué) 2009
[7]盾構(gòu)施工開挖面變形與破壞機(jī)理研究[D]. 秦建設(shè).河海大學(xué) 2005

碩士論文
[1]砂土隧道開挖面穩(wěn)定性分析模型試驗(yàn)研究[D]. 陳博.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2014
[2]淺埋透水復(fù)合地層泥水盾構(gòu)開挖面穩(wěn)定性及掘進(jìn)參數(shù)研究[D]. 曹成勇.中南大學(xué) 2014
[3]雙圓盾構(gòu)隧道開挖面破壞機(jī)理研究[D]. 涂曉明.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2013
[4]大麗高速雙龍富水隧道穩(wěn)定性分析及防排水措施研究[D]. 楊卓.昆明理工大學(xué) 2013
[5]砂層地基盾構(gòu)隧道開挖面被動(dòng)破壞支護(hù)力研究[D]. 齊立志.浙江大學(xué) 2012
[6]城市隧道盾構(gòu)法施工開挖面穩(wěn)定性研究[D]. 裴洪軍.河海大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3382560