当前位置:主页 > 科技论文 > 路桥论文 >

盾构隧道双层衬砌横向力学特性影响因素及影响规律研究

发布时间:2018-05-07 06:10

  本文选题:盾构隧道 + 双层衬砌 ; 参考:《西南交通大学》2017年硕士论文


【摘要】:随着盾构技术大量运用地下交通的建设中,其所面对断面要求越来越大,所在赋存环境越来越复杂。现有的单层管片衬砌盾构隧道已难以满足承载、耐久、防水的要求,为满足以上要求,国内一些城市已经开始在盾构隧道中施作二次衬砌,但目前仍缺少有关于赋存条件、结构形式、结构缺陷对于盾构隧道双层衬砌结构力学特性的影.响。本文结合公路、铁路以及地铁隧道工程原型,采用理论分析与模型试验相结合的方式,就不同侧压力系数、水压作用、盾构隧道规模、二衬厚度、二衬是否置筋、二衬缺陷深度及其空间分布对盾构隧道双层衬砌结构承载的力学特性进行了系统的研究,并取得以下研究成果:(1)随侧压力系数增大,双层衬砌结构极限承载能力增大,但其破坏过程逐渐由渐进性变为突发性,当侧压力系数低于0.5的时候,施作二次衬砌对于提升双层衬砌极限承载能力效果更为明显;(2)在一定范围内,水压增加能够提高管片与二次衬砌的极限承载能力,但其破坏过程则趋于突发性,在循环水压作用下,水压变化幅度越大,管片极限承载能力越低,此时及早施作二次衬砌对结构整体承载更为有利;(3)基于目前盾构隧道设计参数的选取情况,随盾构隧道规模的增大,管片与二次衬砌结构的横向刚度相对较小,从而导致管片与二次衬砌极限承载能力越低,当盾构隧道外径超过10m,施作二次衬砌在改善管片与二次衬砌的受力状态及提高极限承载能力方面的效果更为显著;(4)在管片厚度一定的条件下,增加二衬厚度能够明显提升管片与二次衬砌极限承载能力,其破坏过程则趋于突发性,但当二衬厚度超过30cm以后,增加二衬厚度对提升双层衬砌极限承载能力的幅度逐渐减小;(5)二次衬砌配筋能够增加双层衬砌的延性,有效提升双层衬砌结构极限承载能力,延长其失稳破坏的过程,改善双层衬砌结构整体力学特性;(6)二次衬砌缺陷对双层衬砌结构的受力状态及极限承载力影响显著,缺陷规模越大,双层衬砌结构极限承载能力越低,整体失稳破坏特性趋于突发性;拱顶和拱腰位置处的二次衬砌缺陷对双层衬砌结构极限承载能力降低程度更为显著。
[Abstract]:With the construction of shield tunneling technology, it faces more and more demands of cross section, and the existing environment is becoming more and more complex. The existing single-layer segment lining shield tunnel has been difficult to meet the requirements of bearing, durability and waterproofing. In order to meet the above requirements, some cities in China have already begun to implement secondary lining in shield tunnel, but at present there are still few conditions for its occurrence. The form of structure and the influence of structural defects on the mechanical properties of double-layer lining structure of shield tunnel. Ring. Combining with the prototype of highway, railway and subway tunnel engineering, this paper combines the theoretical analysis with model test, according to different lateral pressure coefficient, water pressure effect, shield tunnel size, thickness of second lining, whether the second lining is reinforced or not. The mechanical properties of double-layer lining structure of shield tunnel are studied systematically by the depth of two-liner defect and its spatial distribution. The following results are obtained: (1) with the increase of lateral pressure coefficient, the ultimate bearing capacity of double-layer lining structure increases. However, the failure process gradually changed from gradual to sudden. When the lateral pressure coefficient is lower than 0.5, the effect of secondary lining on raising the ultimate bearing capacity of double-layer lining is more obvious in a certain range. The increase of water pressure can improve the ultimate bearing capacity of segment and secondary lining, but the failure process tends to be sudden. Under the action of circulating water pressure, the greater the variation of water pressure, the lower the ultimate bearing capacity of segment. Based on the selection of design parameters of shield tunnel at present, with the increase of shield tunnel size, the transverse stiffness of segment and secondary lining structure is relatively small. As a result, the lower the ultimate bearing capacity of segment and secondary lining, When the outer diameter of shield tunnel is more than 10 m, the effect of secondary lining on improving the stress state of segment and secondary lining and increasing the ultimate bearing capacity is more remarkable. Increasing the thickness of the second liner can obviously enhance the ultimate bearing capacity of the segment and the secondary lining, and the failure process tends to be sudden, but when the thickness of the second liner exceeds 30cm, Increasing the thickness of the second liner to the ultimate bearing capacity of the double-layer lining decreases gradually) the secondary lining reinforcement can increase the ductility of the double-layer lining, effectively enhance the ultimate load-bearing capacity of the double-layer lining structure, and prolong the process of instability and failure. To improve the overall mechanical properties of double-layer lining structure, the secondary lining defects have a significant influence on the stress state and ultimate bearing capacity of double-layer lining structure. The larger the scale of defects, the lower the ultimate bearing capacity of double-layer lining structure. The failure characteristics of the whole instability tend to be sudden, and the secondary lining defects at the arch roof and the arch waist are more significant to reduce the ultimate bearing capacity of the double-layer lining structure.
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U455.43

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 何德湛;世界最大直径盾构法隧道在上海开工[J];特种结构;2004年02期

2 ;关于发布国家标准《盾构法隧道施工与验收规范》的公告[J];中国建设信息;2008年08期

3 ;关于发布国家标准《盾构法隧道施工与验收规范》的公告[J];中国市政工程;2008年03期

4 杜文库;梁洋;;国家标准《盾构法隧道施工与验收规范》即将实施[J];都市快轨交通;2008年04期

5 ;关于发布国家标准《盾构法隧道施工与验收规范》的公告(第8号)[J];特种结构;2008年04期

6 何晓;;盾构法隧道的解析方法综述[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2011年08期

7 张庆贺,柏炯;上海软土盾构法隧道的理论和实践[J];同济大学学报(自然科学版);1998年03期

8 张庆贺,朱忠隆,周希圣;盾构法隧道施工多媒体监控与仿真技术[J];同济大学学报(自然科学版);2001年06期

9 李旭阳,周文,何国伦;浅析盾构法隧道的防水与堵漏[J];矿业安全与环保;2001年03期

10 周文波,胡珉;盾构法隧道施工智能化辅助决策系统的研制与应用(上)[J];上海建设科技;2001年02期

相关会议论文 前10条

1 朱忠隆;;盾构法隧道施工变形智能模糊控制方法研究[A];盛世岁月——祝贺孙钧院士八秩华诞论文选集[C];2006年

2 卢慈荣;蒋建群;沈林冲;;盾构法隧道纵向受力分析模型探讨[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年

3 刘军;李兆平;刘维宁;李名淦;萧岩;;盾构法隧道渡线段施工过程数值模拟分析[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第一册)[C];2005年

4 王吉云;;直径14m以上盾构机在国内的应用[A];中国土木工程学会第十五届年会暨隧道及地下工程分会第十七届年会论文集[C];2012年

5 朱祖熹;;盾构法隧道管片防水材料及其应用三题[A];重大隧道、地铁及地下工程的防水排水技术——中国土木工程学会隧道与地下工程分会防水排水专业委员会第十四届学术交流会论文集[C];2009年

6 王腾飞;邓朝辉;;盾构法隧道通用楔形环空间线路拟合技术探讨[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年

7 付军;严新平;刘胜春;;盾构隧道健康监测分析与研究[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年

8 温竹茵;周质炎;杜一鸣;程斌;;上海越江盾构法隧道的防水设计[A];中国土木工程学会隧道与地下工程分会防排水专业委员会第十三届学术交流会论文集[C];2007年

9 宫玮清;;盾构法隧道地下测量导线的可靠性分析[A];第十二届海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会论文集[C];2013年

10 温竹茵;周质炎;;盾构法隧道的纵向受力分析[A];中国土木工程学会水工业分会第四届理事会第一次会议论文集[C];2002年

相关重要报纸文章 前3条

1 记者黄俊峰;隧道股份承建国内最大盾构法隧道[N];中国证券报;2003年

2 杨婧瀚 黄征 华巍;管道“新四军”打造长江又一盾[N];石油管道报;2006年

3 安关峰;盾构施工的发展[N];广东建设报;2002年

相关博士学位论文 前2条

1 孔戈;盾构隧道地震响应分析及抗减震措施研究[D];同济大学;2007年

2 余占奎;软土盾构隧道纵向设计方法研究[D];同济大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 季雁鹏;基于智能算法的盾构施工地表沉降预测研究[D];石家庄铁道大学;2015年

2 陈沛东;盾构姿态测量系统的关键技术[D];华中科技大学;2014年

3 庞俊英;盾构先行条件下扩建地铁车站的方案研究[D];北京交通大学;2016年

4 于清洋;盾构隧道双层衬砌结构横向相互作用机理研究[D];西南交通大学;2016年

5 王维;软硬突变地层盾构隧道地震响应特性研究[D];西南交通大学;2015年

6 夏文宇;盾构隧道横向变形的精细化数值研究[D];华南理工大学;2016年

7 李丞文;高烈度区行波效应下盾构隧道动力响应分析[D];云南大学;2016年

8 崔玉娇;盾构法隧道施工穿越桩基础环境影响及控制[D];天津大学;2014年

9 胡娟;盾构机姿态对组合施工管片受力的影响研究[D];武汉工程大学;2016年

10 姚佳兵;盾构隧道双层衬砌横向力学特性影响因素及影响规律研究[D];西南交通大学;2017年



本文编号:1855715

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/1855715.html


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

版权申明:资料由用户041d4***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