盾構施工技術一直廣泛應用于各種復雜地層中,近年來,由于隧道掘進時支護力不足而引發(fā)的塌方、大面積滲水等工程安全事故越來越多。本文基于南昌地鐵一號線過江隧道施工工程案例,采用理論分析和數(shù)值模擬計算兩種研究方法結合分析了開挖面極限支護壓力比。并運用室內模型試驗研究了泥膜形成的因素,為研究泥水艙滲水對土層變形影響提供參數(shù)。主要工作和研究成果如下:(1)結合現(xiàn)有掌子面失穩(wěn)破壞研究理論,進行理論分析及開挖面失穩(wěn)形式預測,分析可能的失穩(wěn)形式為三維極限平衡模型,并且可以通過現(xiàn)有條件總結出掌子面極限支護壓力的理論公式。(2)對泥膜形成的原因進行分析,由于泥漿中固體顆粒的物理及化學性質,導致泥漿在滲透過程中固體顆粒可以阻塞地層中孔隙。然后,對泥漿滲透過程中泥膜的形成因素進行室內模擬試驗分析,發(fā)現(xiàn)提高泥漿壓力、泥漿密度會提高泥膜的質量,減小泥漿滲透距離。當土層粒徑大小增大時,泥膜形成時間及泥膜質量都有所下降。以上試驗結果可以為工程實際遇到不同參數(shù)土層時,改變泥漿配合比提供參考。(3)利用極限支護壓力分析方法,模擬實際工程情況和改變施工條件后極限支護壓力比分析,改變的工程條件有:隧道埋深、開挖距離等。并采用理...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 泥膜形成研究方面
        1.2.2 隧道掌子面穩(wěn)定性研究方面
    1.3 論文主要內容
    1.4 技術路線
第2章 泥水盾構失穩(wěn)的屈服準則及分析方法
    2.1 泥水盾構開挖面失穩(wěn)形式
    2.2 破壞準則與隧道失穩(wěn)分析方法
    2.3 本章小結
第3章 泥膜形成試驗與因素分析
    3.1 泥膜形成原理分析
    3.2 試驗目的和裝置
        3.2.1 試驗目的
        3.2.2 試驗裝置
    3.3 泥漿配制試驗材料
    3.4 測量的數(shù)據(jù)
    3.5 試驗方案
    3.6 試驗結果
        3.6.1 試驗結果
        3.6.2 試驗結果分析
    3.7 本章小結
第4章 數(shù)值模擬開挖面穩(wěn)定性分析
    4.1 工程實例計算
        4.1.1 工程概況
        4.1.2 數(shù)值模擬計算過程
    4.2 數(shù)值模擬計算模型
        4.2.1 自然條件下土層位移情況
        4.2.2 開挖隧道后土層位移情況
        4.2.3 初始支護壓力大小及襯砌位移情況
        4.2.4 逐漸減小支護壓力時失穩(wěn)情況
    4.3 數(shù)值模擬分析方法及實例分析結果
    4.4 基于理論計算的極限支護壓力比研究
    4.5 本章小結
第5章 極限支護壓力比敏感性分析
    5.1 改變開挖距離隧道穩(wěn)定敏感性分析
        5.1.1 開挖距離3m隧道穩(wěn)定敏感性分析
        5.1.2 開挖距離5m隧道穩(wěn)定敏感性分析
        5.1.3 開挖距離敏感性分析
    5.2 改變埋深隧道穩(wěn)定敏感性分析
        5.2.1 埋深15m隧道穩(wěn)定敏感性分析
        5.2.2 埋深20m隧道穩(wěn)定敏感性分析
        5.2.3 改變隧道埋深敏感性分析
    5.3 改變內摩擦角隧道穩(wěn)定敏感性分析
        5.3.1 內摩擦角為30°隧道穩(wěn)定敏感性分析
        5.3.2 內摩擦角為45°隧道穩(wěn)定敏感性分析
        5.3.3 改變內摩擦角敏感性分析
    5.4 相鄰隧道開挖時土層及襯砌變形分析
        5.4.1 雙洞隧道開挖模擬步驟
        5.4.2 雙洞隧道開挖模擬成果
    5.5 本章小結
第6章 考慮滲流的掌子面穩(wěn)定性研究
    6.1 泥漿滲透模型參數(shù)
    6.2 滲透模型分析步驟
    6.3 滲透系數(shù)影響下隧道穩(wěn)定性分析
    6.4 滲透時間影響下隧道穩(wěn)定性分析
    6.5 泥漿壓力影響下隧道穩(wěn)定性分析
    6.6 本章小結
第7章 結論和展望
    7.1 研究成果
    7.2 研究展望
致謝
參考文獻



本文編號：3791148