砂土地层水下盾构掘进力学行为及施工技术研究

发布时间：2020-12-19 10:59

　　近年来,我国水下盾构隧道工程步入快速发展的新阶段,因为其普遍存在着上覆土厚度浅、高水压等不利情况,经常会面临着开挖面坍塌以及进水渗漏等风险,使得隧道开挖面的稳定性极难控制。因此,对高水压条件下的盾构隧道的开挖面稳定性进行研究,具有很重要的现实意义。本文结合石家庄地铁1号线二期工程中东庄站^会展中心站的下穿滹沱河段工程实例,以理论分析、数值分析和现场实测等方法为研究手段,研究了在高水压条件下砂质土层中泥水盾构隧道开挖面的稳定性问题,主要的工作和研究成果总结如下:（1）在文献[33]提出的隧道临界埋深判定公式为基础,将由基于Lade-Duncan准则推导的平面应变公式获得的Rankine被动土压力作为压力拱的跨中法向极限应力引入,在计算水-土压力时考虑水的渗透性的影响,最终得到符合水下隧道课题条件的土质隧道临界埋深判定公式。（2）从获得的临界埋深解析公式中提取对成拱条件有直接影响的参数（内摩擦角φ,水深h_w和渗透因子α）,通过控制变量法进行实验设计,得出以下结论:临界埋深值H_cr与内摩擦角φ成反比,与水深h_w

【文章来源】：石家庄铁道大学河北省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

压力拱计算简图

(c)水深 7 m (d)水深 8 m(e)水深 9 m (f)水深 10 m图2-15 内摩擦角为25 °如图 2-15 所示，当内摩擦角为 25 °，压力拱的高度 ha不变为 14.6 m。临界埋深值 Hcr随着渗透因子 a 的增加而增大，且在渗透因子为 0.92 时，增长趋势会

(c)水深 7 m (d)水深 8 m(e)水深 9 m (f)水深 10 m图2-16 内摩擦角为26 °如图 2-16 所示，当内摩擦角为 26 °，压力拱的高度 ha不变为 14.6 m。临界埋深值 Hcr随着渗透因子 a 的增加而增大，且在渗透因子为 0.92 时，增长的趋势会明显增大。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]高寒特长隧道高应力富水环境下的结构技术研究[J]. 翁振华.  铁道建筑技术. 2018(06)
[3]基于压力拱理论的水下隧道合理覆岩厚度研究[J]. 彭祖昭,封坤,肖明清,何川,蒋超,陈怀伟.  岩土力学. 2018(07)
[4]基于流-固耦合的盾构隧道开挖面稳定性研究[J]. 康志军,谭勇,李金龙.  隧道建设. 2017(10)
[5]泥水盾构开挖面稳定性研究[J]. 袁大军,沈翔,刘学彦,吴俊.  中国公路学报. 2017(08)
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[8]无衬砌隧道压力拱的变化规律[J]. 徐泽沛,李夕兵.  地下空间与工程学报. 2017(01)
[9]饱和黏土水土压力合算的计算公式[J]. 苏栋.  岩土力学. 2017(06)
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博士论文
[1]流固耦合作用下岩体渗流演化规律与突水灾变机理研究[D]. 黄震.中国矿业大学 2016

硕士论文
[1]徐州富水复杂地质条件盾构隧道开挖面稳定性研究[D]. 李潇.中国矿业大学 2016
[2]隧道开挖方法与其压力拱高度研究[D]. 罗伟.重庆交通大学 2016
[3]基于压力拱理论及应力释放率的隧道围岩稳定性研究[D]. 吕钊.西安建筑科技大学 2015
[4]浅覆土对水下盾构隧道管片上浮影响及损伤诊断技术研究[D]. 金浩.中南大学 2014



本文编号：2925786