本文關(guān)鍵詞：富水條件下不同開挖方式對隧道土體穩(wěn)定性影響分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：合肥地鐵1號線在建設(shè)時,穿越南淝河、十五里河,臨近巢湖,未來的4號線5號線將穿越天鵝湖,這些區(qū)域的地下水資源都比較豐富,其中在建1號線路下穿南淝河的位置河底寬50m,水頭埋深4-12m,這不但增大孔隙水壓力,而且還對隧道盾構(gòu)開挖產(chǎn)生不利影響。合肥地鐵普遍采用盾構(gòu)法進(jìn)行隧道開挖,而在富水條件下,還得考慮滲流場和應(yīng)力場的流固耦合作用,因此采用盾構(gòu)法進(jìn)行隧道開挖是否是最優(yōu)選擇,找出其與其他開挖方式對隧道土體穩(wěn)定性的影響差異,進(jìn)而為今后富水條件下城市地鐵隧道開挖方式的選擇提供參考,將具有重要的理論與現(xiàn)實意義。本文以合肥地鐵1號線鳳陽路站~南一環(huán)站穿越南淝河隧道開挖為工程背景,采用文獻(xiàn)調(diào)研、理論分析和數(shù)值模擬等方法研究三種不同開挖方式對隧道土體穩(wěn)定性影響,主要研究工作如下:(1)概括本文的研究背景及意義,引入國內(nèi)外富水條件下隧道開挖的研究現(xiàn)狀,探究富水條件下隧道開挖及土體穩(wěn)定性分析的理論方法。(2)主要分析地下水對土體的作用機理,對流固耦合基本方程進(jìn)行總結(jié),并分別對三種開挖方式機理進(jìn)行研究。(3)以合肥地鐵作為工程背景,通過數(shù)值模擬計算的方法,采用摩爾—庫倫本構(gòu)關(guān)系,建立5m、10m、20m水頭條件下盾構(gòu)法施工開挖模型,比較開挖支護(hù)后涌水量、應(yīng)力場變化、位移場變化、塑性區(qū)分布大小,從而得出盾構(gòu)法開挖方式的變化值。(4)以相同的斷面進(jìn)行單側(cè)壁導(dǎo)坑法、三臺階預(yù)留核心土法兩種開挖方法進(jìn)行開挖模擬,同樣比較開挖支護(hù)后的涌水量、應(yīng)力場變化、位移應(yīng)力變化、塑性區(qū)分布大小,分別得出富水條件下單側(cè)壁導(dǎo)坑法和三臺階預(yù)留核心土法隧道開挖時的具體變化值。(5)綜合對比分析富水條件下三種不同開挖方式對在隧道涌水量、應(yīng)力場、位移場、塑性區(qū)分布,結(jié)合合肥市地鐵現(xiàn)狀對比得出優(yōu)選方案。
【關(guān)鍵詞】：富水條件 流固耦合 盾構(gòu)法 單側(cè)壁導(dǎo)坑法 三臺階法
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U451
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-18
• 1.1 研究背景及意義13
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排17-18
• 第2章 富水條件對隧道工程的影響及開挖方法選擇18-28
• 2.1 土體中滲流場和應(yīng)力場耦合作用機理18-21
• 2.1.1 土體中滲流場對應(yīng)力場的作用18-19
• 2.1.2 土體中應(yīng)力場對滲流場的作用19-20
• 2.1.3 流固耦合計算方程20-21
• 2.2 富水條件下隧道施工方法選擇21-23
• 2.2.1 隧道施工方法分類21-22
• 2.2.2 富水條件下隧道施工方法選擇22-23
• 2.3 隧道施工不同開挖方式機理研究23-27
• 2.3.1 盾構(gòu)法施工機理23-25
• 2.3.2 單側(cè)壁導(dǎo)坑法施工機理25
• 2.3.3 三臺階法施工機理25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 富水條件下盾構(gòu)法施工開挖數(shù)值模擬28-44
• 3.1 FLAC~(3D)軟件簡介及有關(guān)理論28-34
• 3.1.1 FLAC基本原理及特點28-30
• 3.1.2 FLAC計算模型30-34
• 3.2 工程背景及模型建立34-37
• 3.2.1 地下水影響下合肥市地鐵建設(shè)背景34-35
• 3.2.2 數(shù)值模擬基本假定35
• 3.2.3 工程簡介35
• 3.2.4 模型建立35-37
• 3.3 富水條件下盾構(gòu)法施工對土體影響分析37-42
• 3.3.1 應(yīng)力場分析37-40
• 3.3.2 位移場分析40-41
• 3.3.3 塑性區(qū)分析41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-44
• 第4章 富水條件下兩種淺埋暗挖法施工開挖模擬44-58
• 4.1 單側(cè)壁導(dǎo)坑法44-50
• 4.1.1 涌水量分析44-45
• 4.1.2 應(yīng)力場分析45-47
• 4.1.3 位移場分析47-49
• 4.1.4 塑性區(qū)分析49-50
• 4.2 三臺階法法50-57
• 4.2.1 涌水量分析51
• 4.2.2 應(yīng)力場分析51-54
• 4.2.3 位移場分析54-55
• 4.2.4 塑性區(qū)分析55-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 第5章 富水條件下三種不同開挖方式的對比分析58-67
• 5.1 涌水量綜合對比分析58-59
• 5.2 應(yīng)力場綜合對比分析59-60
• 5.3 位移場綜合對比分析60-65
• 5.3.1 豎向位移的對比分析60-62
• 5.3.2 橫向位移的對比分析62-65
• 5.4 塑性區(qū)綜合對比分析65
• 5.5 本章小結(jié)65-67
• 第6章 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 結(jié)論67
• 6.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況72

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本文編號：356007