当前位置:主页 > 科技论文 > 路桥论文 >

砂土与全风化花岗岩中双线盾构隧道近距离下穿高架桥的影响分析

发布时间:2018-03-15 00:34

  本文选题:双线盾构隧道 切入点:数值模拟 出处:《上海交通大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:本文依托穗莞深城际铁路工程中太平隧道穿越高架桥工程实例,采用理论分析、现场实测数据分析和数值模拟的方法,致力于研究以下几个方面的问题:(1)单线隧道和双线隧道施工对土体、桩基和周边环境的影响规律;(2)地层损失变化对土体变形、隧道衬砌内力的影响规律;(3)隧道埋深和注浆对现有桥梁结构的影响规律。研究的主要成果如下:(1)盾构同时穿越砂土和全风化花岗岩组合的复杂地层,由于两土层间物理力学性质差别大,刀盘削土扰动容易引发砂土液化;同时,上软下硬土层有着不同的切削难易程度,砂土易于切削并迅速进入泥土舱,而岩层难以破碎,这直接影响着开挖面的土压平衡建立。施工中通过控制左右区顶力的平衡来保证轴线精度。同时将下区顶力控制为上区顶力的2.1倍,保证开挖面的稳定。(2)本研究分析了盾构穿越高架桥前后的施工参数变化,研究表明:盾构穿越高架桥时,维持刀盘扭矩不变,分别将顶推力和土舱压力提高3.6%、6.7%,可将桥墩沉降量控制在5mm限制内,确保桥梁结构安全。(3)本研究通过分析工程实测数据研究了双线盾构施工环境的影响规律。实测结果表明:①地面沉降历程与盾构机头位置相关,在盾构机头通过测点后沉降增长较快,增长速率小于0.85mm/天;每个测点的最终沉降量与切口通过该测点时的掘进速度有关,掘进速度快的测点沉降量相对较小,掘进速度慢的测点沉降量相对较大,即使掘进速度降至0(换刀期间),沉降也会持续发展。②土体深层沉降在盾构机头通过测点前后约15天内发展明显,以位于隧道埋深附近9~15m的土体沉降最大,随着深度的增加,沉降量逐渐减小。③土压力在盾构机通过测点前后5~10天内出现波动,以深度9.5m~12.5m深度处土压力变化最大。不同深度处土压力或涨或降,最大涨幅28.5%,最大降幅17.9%。(4)数值分析成果表明,地层损失率对土体变形、衬砌内力有较大的影响。并进一步研究了隧道埋深和注浆对桩基的影响,成果表明:①地层损失对土体变形和隧道内力的影响是非线性的;地层损失率大于2.0%时,土体变形急剧发展;在双线隧道施工中,应尽量减小双线地层损失的差值;同时控制每条隧道的地层损失率不宜大于1.4%。②桩顶沉降随着隧道埋深的增加而减小,随着注浆长度的增大而减小;在广东地区砂土和全风化花岗岩组合的特有地质条件下,隧道最优埋深为12~16m,而注浆长度不宜大于8m。
[Abstract]:Based on the engineering example of Taiping tunnel crossing viaduct Guangzhou Dongguan Shenzhen intercity railway project, using theoretical analysis method, field data analysis and numerical simulation, focuses on the following issues: (1) single tunnel and double line tunnel construction on the influence of soil, pile foundation and surrounding environment; (2) formation the loss of variation of soil deformation, influence of internal force of tunnel lining; (3) the depth of the tunnel and grouting on the influence of the existing bridge structures. The main results of the research are as follows: (1) the complex stratum shield while crossing the sand and wind around the granite combination, since the two soil physical and mechanical properties of the big difference between the cutter cut the soil disturbance prone to liquefaction; at the same time, the hard soft soil have different degree of difficulty of cutting, cutting easy and quickly into the sand soil and rock to cabin, broken, which directly affects the excavation face Earth pressure balance is established. By controlling the construction area of the top about the balance of power to ensure the accuracy of the axis. At the same time will be 2.1 times the area under the load control for the District of jacking force, ensure the excavation stability. (2) this study analyzed the changes of the construction parameters of shield tunneling, the viaduct before and after the study shows that the shield crossing overhead the bridge, maintain the cutter torque constant, respectively the roof thrust and the earth pressure is increased by 3.6%, 6.7%, the amount of control in the 5mm within the limits of the settlement of piers, to ensure bridge structure safety. (3) the influence of the construction environment of double line shield are studied through analysis of engineering test data. The results show: the ground the settlement process associated with the shield head position in the shield machine head through the rapid growth of settlement point, the growth rate is less than 0.85mm/ days; each measuring point of the final settlement and the measured point of the incision through the driving speed, driving speed Settlement of measuring points is relatively small, the slow driving settlement of measuring points is relatively large, even if the driving speed to 0 (ATC period), the settlement will be sustainable development. The deep soil settlement in shield machine head through measuring points before and after the development of about 15 days, taking the soil in depth of tunnel near the settlement of 9~15m the largest, with the increase of depth, the settlement gradually decreases. The earth pressure by measuring points before and after 5~10 days, the fluctuations in the shield machine, the maximum depth at the depth of 9.5m~12.5m. The change of earth pressure at different depth of soil pressure or up or down, or 28.5% of the largest, the biggest drop in 17.9%. (4) numerical analysis results show that the formation the loss rate of soil deformation, affects the lining internal force influence, and further study the tunnel depth and grouting pile on the results show that the influence of the ground loss of soil deformation and internal force of tunnel is non linear; ground loss The rate is greater than 2%, the rapid development of soil deformation; in the construction of double track tunnel, should minimize the difference between double ground loss; at the same time to control each of the tunnel ground loss ratio should not be greater than 1.4%. the pile top settlement decreases with increasing tunnel depth, and decreases with the increasing length of grouting in the special geological condition of Guangdong; area of sand and weathered granite under the optimal tunnel depth is 12~16m, and the grouting length should not be more than 8m.

【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U455.43

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李惠平;夏明耀;;盾构运动过程的数值分析[J];上海理工大学学报;2008年01期

2 贾连辉;陈馈;;盾构推进系统的设计与控制分析[J];建筑机械化;2009年02期

3 唐震华;;盾构曲线推进中的路径指使探讨[J];地下工程与隧道;1988年04期

4 唐经世;高国安;何大比;;盾构机械的研究(3)[J];筑路机械与施工机械化;1990年02期

5 徐永福;盾构推进引起地面变形的分析[J];地下工程与隧道;2000年01期

6 李强,曾德顺;盾构千斤顶推力变化对地面变形的影响[J];地下空间;2002年01期

7 李强,曾德顺;盾构千斤顶推力变化对地面变形的影响[J];特种结构;2002年04期

8 何其平;盾构选型[J];建筑机械;2003年01期

9 杨乃刚;盾构机中的铰接装置[J];建筑机械;2003年04期

10 王启耀,郑永来,杨林德,凌宇峰;挤压式盾构施工对邻近隧道的影响分析[J];勘察科学技术;2003年05期

相关会议论文 前10条

1 杨磊;孙连;;基于盾构施工数据库的盾构动态设计数据分析方法研究[A];2011中国盾构技术学术研讨会论文集[C];2011年

2 沈斌;;“盾构之星软件”产品研究与开发技术综述——盾构姿态自动监测的原理与方法[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年

3 朱继文;;盾构隧道与下立交长距离叠交工程设计施工技术[A];2010城市轨道交通关键技术论坛论文集[C];2010年

4 张志鹏;方江华;张智宏;;小半径隧道中盾构分体始发施工技术[A];2011中国盾构技术学术研讨会论文集[C];2011年

5 沈斌;;“盾构之星软件”研究与开发技术综述——盾构姿态自动监测的原理与方法[A];全国城市地下空间学术交流会论文集[C];2004年

6 朱合华;徐前卫;廖少明;傅德明;张冠军;;土体-盾构机器系统的相似理论研究[A];2004年度上海市土力学与岩土工程学术年会论文集[C];2004年

7 方依文;李青林;王文治;郑仔弟;;盾构下穿城铁线施工技术[A];北京市政第一届地铁与地下工程施工技术学术研讨会论文集[C];2005年

8 龚国芳;胡国良;杨华勇;;盾构推进系统同步协调控制实验分析[A];第四届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2006年

9 庄欠伟;龚国芳;杨华勇;;盾构机推进液压系统比例压力流量复合控制仿真[A];第四届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2006年

10 潘国荣;徐然;陈晓龙;;盾构姿态可视化自动测量系统的开发与应用[A];数字测绘与GIS技术应用研讨交流会论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前10条

1 章华平;上海大型盾构长距离穿越浅覆盖层[N];中国建设报;2009年

2 记者 李媛 通讯员 焦绪;为了让盾构在老街“足下”穿行[N];建筑时报;2009年

3 通讯员 冯玉平;十八局集团四公司盾构施工创“天津速度”[N];中国铁道建筑报;2010年

4 本报记者 夏艺心 通讯员 孟娜;时刻以劳模标准为标尺[N];中华建筑报;2010年

5 本报通讯员 刘健 高锐轩;“滴水不漏”穿越长湖[N];人民铁道;2009年

6 记者  徐瑞哲;崇明隧道未动一土完成“彩排”[N];解放日报;2006年

7 记者白秀喜 通讯员高锐轩 刘健;我国最长湖底盾构隧道贯通[N];中国建设报;2009年

8 记者 周炜;地铁一号线盾构昨开钻[N];西安日报;2010年

9 记者 王蔚 通讯员 陈烨;11号线大直径盾构顺利出洞[N];文汇报;2011年

10 本报记者 袁弘;宁愿地下苦 确保地面安[N];成都日报;2009年

相关博士学位论文 前3条

1 刘志斌;盾构推进电液系统动力学特性及轨迹实时精确控制研究[D];浙江大学;2015年

2 矫伟刚;盾构推进对在建地铁风井或车站结构的影响研究[D];中国矿业大学(北京);2012年

3 曹奕;软土中盾构隧道的长期非线性固结变形研究[D];浙江大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 韩秋石;盾构隧道下穿施工对既有桥梁桩基础的影响及其控制技术研究[D];长安大学;2015年

2 任瑛楠;基于实测数据的盾构隧道环境影响分析方法研究[D];上海交通大学;2015年

3 史运杰;砂土与全风化花岗岩中双线盾构隧道近距离下穿高架桥的影响分析[D];上海交通大学;2015年

4 苏守一;盾构隧道穿越群房屋安全风险研究[D];北京交通大学;2012年

5 刘浩;盾构直接切削大直径桩基的刀具选型设计研究[D];北京交通大学;2014年

6 张丰收;盾构隧道探地雷达探测的介电特性试验、数值模拟及应用[D];同济大学;2007年

7 袁永盛;盾构推进机构动力学分析与研究[D];华东交通大学;2011年

8 何文龙;盾构推进对南京纬七路高架桥深大桩基影响的分析[D];南京林业大学;2009年

9 邓颖聪;盾构推进系统的分区建模与性能评价[D];上海交通大学;2010年

10 田科;盾构机液压长管道振动模态分析与试验研究[D];中南大学;2011年



本文编号:1613674

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/1613674.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户923ee***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com