管線滲漏對(duì)地鐵盾構(gòu)施工影響的模型試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬分析
發(fā)布時(shí)間:2022-02-17 12:04
近年來(lái),在地鐵盾構(gòu)施工中,因管線滲漏造成的路段坍塌工程事故時(shí)有報(bào)道。究其原因主要如下,地鐵盾構(gòu)施工不可避免地造成地層的擾動(dòng),導(dǎo)致土體中的給排水管發(fā)生變形甚至破壞,管線滲漏水進(jìn)入土體,弱化土層的力學(xué)性質(zhì);施工擾動(dòng)加大了地層變形沉降和管線滲漏,在管線滲漏和地層變形沉降的共同作用下導(dǎo)致地層塌陷。本文以合肥市地鐵建設(shè)為研究背景,以合肥地區(qū)典型砂土為試驗(yàn)材料,采用室內(nèi)模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的手段,研究管線滲漏水對(duì)地鐵盾構(gòu)施工的影響。主要采用兩階段分析法進(jìn)行研究:第一階段,采用室內(nèi)模型試驗(yàn)方法研究滲漏水對(duì)地表沉降、管線沉降、隧道壓力變化的影響;第二階段,應(yīng)用數(shù)值模擬方法,研究存在不同管線滲漏時(shí)段的情況下,地鐵施工地表沉降的變形規(guī)律及管線滲漏周?chē)貙又械臐B流場(chǎng)分布規(guī)律,并同室內(nèi)模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,分析管線滲漏對(duì)地鐵施工的影響規(guī)律。研究主要結(jié)果如下:(1)管線未產(chǎn)生滲漏的試驗(yàn)中,因隧道開(kāi)挖而造成地表沉降,形成的沉降槽呈“單峰”狀,近似正態(tài)分布;由于管-土相互作用,管線沉降曲線也近似正態(tài)分布。沉降最大值出現(xiàn)在開(kāi)挖隧道的正上方,沉降值隨著距隧道中心線距離的增加而減小。(2)不同滲漏階段情況下,隨著隧道...
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 隧道施工對(duì)地層變形影響
1.2.2 隧道施工對(duì)地下管線影響
1.2.3 管線滲漏對(duì)地層變形影響
1.3 研究的內(nèi)容
1.4 研究方法與技術(shù)路線
1.4.1 研究方法
1.4.2 技術(shù)路線
第2章 模型試驗(yàn)方案
2.1 模型試驗(yàn)相似理論與相似比
2.2 模型試驗(yàn)設(shè)備
2.3 模型試驗(yàn)材料的選取
2.4 模型試驗(yàn)方案與步驟
第3章 盾構(gòu)施工中管線滲漏水影響的模型試驗(yàn)結(jié)果分析
3.1 管線未滲漏影響下試驗(yàn)結(jié)果分析
3.1.1 管線階段沉降變化規(guī)律分析
3.1.2 地表沉降規(guī)律對(duì)比
3.1.3 地表測(cè)點(diǎn)的沉降隨時(shí)間變化規(guī)律研究
3.2 不同滲漏時(shí)段下試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
3.2.1 地表階段沉降對(duì)比分析
3.2.2 地表測(cè)點(diǎn)的沉降隨時(shí)間變化規(guī)律分析
3.2.3 管線階段沉降變化規(guī)律分析
3.3 隧道開(kāi)挖完成后發(fā)生滲漏試驗(yàn)結(jié)果分析
3.3.1 管線階段沉降變化規(guī)律分析
3.3.2 管線測(cè)點(diǎn)的沉降隨時(shí)間變化規(guī)律研究
3.3.3 地表沉降規(guī)律對(duì)比
3.3.4 隧道應(yīng)變各階段變化規(guī)律
3.4 本章小結(jié)
第4章 管線滲漏對(duì)地鐵盾構(gòu)施工影響數(shù)值模擬
4.1 引言
4.2 有限元數(shù)值模擬分析軟件
4.2.1 理論基礎(chǔ)
4.2.2 基本方程
4.3 隧道開(kāi)挖模擬原理
4.3.1 應(yīng)力場(chǎng)控制方程
4.3.2 隧道開(kāi)挖模擬方法
4.4 管線滲漏水導(dǎo)致地層滲流場(chǎng)分布規(guī)律
4.5 不同滲漏時(shí)段對(duì)地層變形的影響
4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間科研情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于統(tǒng)一解的盾構(gòu)隧道施工引起地下管線豎向位移計(jì)算[J]. 魏綱,崔程虹,張?chǎng)魏?俞國(guó)驊. 隧道建設(shè). 2017(06)
[2]隧道開(kāi)挖對(duì)既有管線沉降的影響[J]. 史超凡,馬石城. 湖南文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[3]隧道施工擾動(dòng)下管線滲漏水對(duì)地面塌陷的影響及控制[J]. 張成平,岳躍敬,王夢(mèng)恕. 土木工程學(xué)報(bào). 2015(S1)
[4]地鐵暗挖施工引起的管線與地層沉降關(guān)系研究[J]. 趙智濤,劉軍,王霆,劉繼堯. 巖土力學(xué). 2015(04)
[5]管線滲漏水范圍對(duì)淺埋隧道圍巖變形和破壞的影響[J]. 張成平,岳躍敬,蔡義. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(02)
[6]管線滲漏誘發(fā)基坑工程事故的數(shù)值模擬研究[J]. 程建華,王輝. 煤炭工程. 2014(11)
[7]隧道穿越引起地下管線豎向位移的能量變分分析方法[J]. 劉曉強(qiáng),梁發(fā)云,張浩,褚峰. 巖土力學(xué). 2014(S2)
[8]地震破壞管線漏損分析模型對(duì)比研究[J]. 侯本偉,杜修力. 地震工程與工程振動(dòng). 2013(05)
[9]地鐵施工鄰近管線安全風(fēng)險(xiǎn)管理研究[J]. 吳賢國(guó),曾鐵梅,張立茂,宋若昕. 鐵道工程學(xué)報(bào). 2013(09)
[10]受隧道施工影響的剛性接口地下管線的沉降計(jì)算[J]. 吳為義. 中國(guó)給水排水. 2013(10)
碩士論文
[1]淺埋隧道施工中管線滲漏水對(duì)地層變形和破壞的影響[D]. 岳躍敬.北京交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):3629373
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 隧道施工對(duì)地層變形影響
1.2.2 隧道施工對(duì)地下管線影響
1.2.3 管線滲漏對(duì)地層變形影響
1.3 研究的內(nèi)容
1.4 研究方法與技術(shù)路線
1.4.1 研究方法
1.4.2 技術(shù)路線
第2章 模型試驗(yàn)方案
2.1 模型試驗(yàn)相似理論與相似比
2.2 模型試驗(yàn)設(shè)備
2.3 模型試驗(yàn)材料的選取
2.4 模型試驗(yàn)方案與步驟
第3章 盾構(gòu)施工中管線滲漏水影響的模型試驗(yàn)結(jié)果分析
3.1 管線未滲漏影響下試驗(yàn)結(jié)果分析
3.1.1 管線階段沉降變化規(guī)律分析
3.1.2 地表沉降規(guī)律對(duì)比
3.1.3 地表測(cè)點(diǎn)的沉降隨時(shí)間變化規(guī)律研究
3.2 不同滲漏時(shí)段下試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
3.2.1 地表階段沉降對(duì)比分析
3.2.2 地表測(cè)點(diǎn)的沉降隨時(shí)間變化規(guī)律分析
3.2.3 管線階段沉降變化規(guī)律分析
3.3 隧道開(kāi)挖完成后發(fā)生滲漏試驗(yàn)結(jié)果分析
3.3.1 管線階段沉降變化規(guī)律分析
3.3.2 管線測(cè)點(diǎn)的沉降隨時(shí)間變化規(guī)律研究
3.3.3 地表沉降規(guī)律對(duì)比
3.3.4 隧道應(yīng)變各階段變化規(guī)律
3.4 本章小結(jié)
第4章 管線滲漏對(duì)地鐵盾構(gòu)施工影響數(shù)值模擬
4.1 引言
4.2 有限元數(shù)值模擬分析軟件
4.2.1 理論基礎(chǔ)
4.2.2 基本方程
4.3 隧道開(kāi)挖模擬原理
4.3.1 應(yīng)力場(chǎng)控制方程
4.3.2 隧道開(kāi)挖模擬方法
4.4 管線滲漏水導(dǎo)致地層滲流場(chǎng)分布規(guī)律
4.5 不同滲漏時(shí)段對(duì)地層變形的影響
4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間科研情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于統(tǒng)一解的盾構(gòu)隧道施工引起地下管線豎向位移計(jì)算[J]. 魏綱,崔程虹,張?chǎng)魏?俞國(guó)驊. 隧道建設(shè). 2017(06)
[2]隧道開(kāi)挖對(duì)既有管線沉降的影響[J]. 史超凡,馬石城. 湖南文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[3]隧道施工擾動(dòng)下管線滲漏水對(duì)地面塌陷的影響及控制[J]. 張成平,岳躍敬,王夢(mèng)恕. 土木工程學(xué)報(bào). 2015(S1)
[4]地鐵暗挖施工引起的管線與地層沉降關(guān)系研究[J]. 趙智濤,劉軍,王霆,劉繼堯. 巖土力學(xué). 2015(04)
[5]管線滲漏水范圍對(duì)淺埋隧道圍巖變形和破壞的影響[J]. 張成平,岳躍敬,蔡義. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(02)
[6]管線滲漏誘發(fā)基坑工程事故的數(shù)值模擬研究[J]. 程建華,王輝. 煤炭工程. 2014(11)
[7]隧道穿越引起地下管線豎向位移的能量變分分析方法[J]. 劉曉強(qiáng),梁發(fā)云,張浩,褚峰. 巖土力學(xué). 2014(S2)
[8]地震破壞管線漏損分析模型對(duì)比研究[J]. 侯本偉,杜修力. 地震工程與工程振動(dòng). 2013(05)
[9]地鐵施工鄰近管線安全風(fēng)險(xiǎn)管理研究[J]. 吳賢國(guó),曾鐵梅,張立茂,宋若昕. 鐵道工程學(xué)報(bào). 2013(09)
[10]受隧道施工影響的剛性接口地下管線的沉降計(jì)算[J]. 吳為義. 中國(guó)給水排水. 2013(10)
碩士論文
[1]淺埋隧道施工中管線滲漏水對(duì)地層變形和破壞的影響[D]. 岳躍敬.北京交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):3629373
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