顶管工作井开挖支护及顶进过程的数值模拟分析
本文选题:顶管工作井 + 数值模拟 ; 参考:《石家庄经济学院》2015年硕士论文
【摘要】:顶管工作井是安放顶进设备的场所,也是掘进机和工具管的始发地,同时又是承受主顶油缸反作用力的构筑物。顶管工作井的安全和稳定,关系到整个顶管施工的成败,因此顶管工作井的支护设计就显得尤为重要。本文以“南水北调配套工程”为依托,并选取第一单元中的“唐望干管输水管线穿越蠡野线工程”为背景,通过对顶管工作井开挖支护及顶进的数值模拟,分析顶管施工对支护结构的影响,以及顶进施工引起的地面沉降。具体内容如下:1.依据规范要求,对顶管工作井的开挖支护进行设计,采用有限元法对顶管工作井的支护开挖进行模拟,研究其受力和变形特点,验证支护方案的可行性。2.根据计算结果得出,随着工作井开挖深度的加深,工作井的水平位移和竖向位移逐渐加大,且水平位移最大值基本位于-13m的黏土层内。3.研究工作井承受横向顶力阶段的受力和变形,并与开挖支护阶段相对比,分析顶进力施加对工作井的影响。4.通过数值模拟分析横向顶力施加阶段的垂直位移,得出在顶进方向的垂直剖面上,地面沉降表现出“中间大两头小”的规律。
[Abstract]:The pipe-jacking working well is the place where the jacking equipment is placed, the starting place of the roadheader and the tool pipe, and the structure which bears the reaction force of the main top oil cylinder at the same time. The safety and stability of the pipe-jacking working well is related to the success or failure of the whole pipe-jacking construction, so the support design of the pipe-jacking working well is particularly important. Based on the "South-to-North Water transfer supporting Project" and the "Tangwang main Water Pipeline Project through the Liye Line" in the first unit, the numerical simulation of the excavation, support and jacking of the pipe-jacking working well is carried out in this paper. The influence of pipe jacking construction on supporting structure and the ground subsidence caused by jacking construction are analyzed. The details are as follows: 1. According to the specification, the excavation support of pipe-jacking working well is designed. The finite element method is used to simulate the excavation of pipe-jacking working well. The characteristics of force and deformation are studied, and the feasibility of supporting scheme is verified. According to the calculation results, the horizontal displacement and vertical displacement of the working well are gradually increased with the deepening of the excavation depth of the working well, and the maximum horizontal displacement is basically located in the clay layer of -13 m. This paper studies the stress and deformation of the working well in the stage of bearing transverse top force, and compared with the stage of excavation and support, analyzes the influence of jacking force on the working well. Through numerical simulation and analysis of vertical displacement in the stage of lateral top force application, it is concluded that in the vertical section of the thrust direction, the land subsidence shows the law of "big and two ends in the middle".
【学位授予单位】:石家庄经济学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU990.3;TU753
【参考文献】
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,本文编号:1843972
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