既有建筑下盾构施工引起土体附加应力及横向位移研究
发布时间：2021-04-27 16:20
既有建筑下盾构施工可能会对施工范围内的地下结构和燃气管线等造成一定程度的损坏,同时可能会引起地表建筑物沉降、倾斜、开裂甚至倒塌,为规避上述风险,本文考虑了盾构施工时上部建筑荷载对土体应力场和位移场的影响,给出了简化计算方法,同时,在已有研究的基础上增加考虑面板式刀盘和辐条式刀盘摩擦力对土体附加应力和横向位移的影响,依据弹性力学Mindlin解,运用坐标转化、积分和叠加等方法推导了计算公式。结合工程算例,分析了既有上部建筑荷载下盾构施工阶段各因素引起土体附加应力和横向位移的分布规律及对周围环境的影响,不同上部建筑荷载对盾构施工引起的土体附加应力和地层横向总位移的影响。对于既有上部建筑荷载下盾构施工过程中各因素引起周围土体附加应力,通过对工程算例分析,结果表明:刀盘摩擦力对周围土体附加应力的影响较小,但刀盘正面及圆周面环向摩擦力引起的土体附加应力具有一定程度的波动性。其中,辐条式刀盘正面摩擦力引起的土体附加应力的波动效果尤为显著。不同建筑荷载对盾壳摩擦力引起的附加应力σx和σy的影响幅度和影响规律较为明显;其中,σx受建筑荷...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 盾构法介绍
1.2.1 基本原理
1.2.2 施工过程
1.2.3 施工特点
1.3 盾构施工引起土体附加应力和位移研究综述
1.3.1 经验公式法
1.3.2 随机介质法
1.3.3 解析理论法
1.3.4 有限元分析法
1.3.5 室内模型试验法
1.4 上部建筑物对盾构施工引起的土体附加应力和位移影响现状
1.5 本文的主要研究工作
第2章 盾构法中弹性力学基本理论应用
2.1 引言
2.2 集中力作用下的有限地基问题
2.3 集中力作用下的半无限地基问题
2.3.1 Boussinesq解
2.3.2 Cerutti解
2.3.3 Mindlin解
2.4 本章小结
第3章 既有建筑荷载下盾构施工引起土体附加应力及横向位移公式推导
3.1 引言
3.2 考虑建筑荷载的近似算法
3.3 准备工作
3.3.1 主要影响因素分析
3.3.2 计算模型
3.3.3 基本假定
3.4 不同因素引起土体附加应力计算公式推导
3.4.1 刀盘摩擦力
3.4.2 刀盘正面附加推力
3.4.3 盾壳摩擦力
3.4.4 盾尾同步注浆压力
3.5 不同因素引起地层横向位移计算公式推导
3.5.1 刀盘摩擦力
3.5.2 刀盘正面附加推力
3.5.3 盾壳摩擦力
3.5.4 盾尾同步注浆压力
3.5.5 土体损失
3.5.6 总位移
3.6 本章小结
第4章 既有建筑荷载下盾构施工引起土体附加应力规律分析
4.1 引言
4.2 土体附加应力规律分析
4.2.1 工程资料
4.2.2 土体附加应力计算结果分析
4.2.3 不同建筑荷载对土体附加应力影响分析
4.2.4 结论
4.3 本章小结
第5章 既有建筑荷载下盾构施工引起地层横向位移规律分析
5.1 引言
5.2 地层横向位移规律分析
5.2.1 工程资料
5.2.2 工程算例分析
5.2.3 不同因素引起地层横向位移分析
5.2.4 不同建筑荷载对地层横向位移影响分析
5.2.5 结论
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]正交下穿盾构开挖面失稳的离散元分析[J]. 张孟喜,张梓升,王维,吕岩,韩佳尧,金琦. 上海交通大学学报. 2018(12)
[2]基于隧道不均匀变形的地表沉降随机介质理论预测模型[J]. 刘波,杨伟红,张功,高雷. 岩石力学与工程学报. 2018(08)
[3]基于Peck公式的双线盾构隧道地表沉降规律[J]. 宫亚峰,王博,魏海斌,何自珩,何钰龙,申杨凡. 吉林大学学报(工学版). 2018(05)
[4]砂土地层土压盾构隧道施工掌子面稳定性研究[J]. 王俊,何川,王闯,陈子全,唐锐. 岩土工程学报. 2018(01)
[5]复变函数法分析盾构隧道开挖引起的土体位移和衬砌变形[J]. 张治国,杨轩,宫剑飞,王卫东. 岩土工程学报. 2017(09)
[6]考虑固结影响的双洞盾构隧道非同步施工引起的土体变形研究[J]. 张稳军,苏忍,张高乐,金明明,孔恒,小泉淳. 中国公路学报. 2016(09)
[7]盾构隧道施工地层变形三维解及影响因素分析[J]. 姜安龙. 现代隧道技术. 2015(01)
[8]盾构推进引起地表变形及深层土体水平位移分析[J]. 梁荣柱,夏唐代,林存刚,俞峰. 岩石力学与工程学报. 2015(03)
[9]密实砂土地层盾构隧道开挖面失稳离心模型试验研究[J]. 汤旅军,陈仁朋,尹鑫晟,孔令刚,黄博,陈云敏. 岩土工程学报. 2013(10)
[10]盾构掘进开挖面前方产生超孔隙水压力的分析[J]. 王志良,申林方,谢建斌,姚激. 铁道学报. 2013(05)
博士论文
[1]地铁隧道盾构法施工对周围环境影响的数值模拟[D]. 张海波.河海大学 2005
硕士论文
[1]地铁隧道盾构施工引起土体附加应力及地表沉降研究[D]. 彭诚.中南大学 2014
[2]盾构隧道引起土体变形分析研究[D]. 张金菊.浙江大学 2006
本文编号：3163780
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 盾构法介绍
1.2.1 基本原理
1.2.2 施工过程
1.2.3 施工特点
1.3 盾构施工引起土体附加应力和位移研究综述
1.3.1 经验公式法
1.3.2 随机介质法
1.3.3 解析理论法
1.3.4 有限元分析法
1.3.5 室内模型试验法
1.4 上部建筑物对盾构施工引起的土体附加应力和位移影响现状
1.5 本文的主要研究工作
第2章 盾构法中弹性力学基本理论应用
2.1 引言
2.2 集中力作用下的有限地基问题
2.3 集中力作用下的半无限地基问题
2.3.1 Boussinesq解
2.3.2 Cerutti解
2.3.3 Mindlin解
2.4 本章小结
第3章 既有建筑荷载下盾构施工引起土体附加应力及横向位移公式推导
3.1 引言
3.2 考虑建筑荷载的近似算法
3.3 准备工作
3.3.1 主要影响因素分析
3.3.2 计算模型
3.3.3 基本假定
3.4 不同因素引起土体附加应力计算公式推导
3.4.1 刀盘摩擦力
3.4.2 刀盘正面附加推力
3.4.3 盾壳摩擦力
3.4.4 盾尾同步注浆压力
3.5 不同因素引起地层横向位移计算公式推导
3.5.1 刀盘摩擦力
3.5.2 刀盘正面附加推力
3.5.3 盾壳摩擦力
3.5.4 盾尾同步注浆压力
3.5.5 土体损失
3.5.6 总位移
3.6 本章小结
第4章 既有建筑荷载下盾构施工引起土体附加应力规律分析
4.1 引言
4.2 土体附加应力规律分析
4.2.1 工程资料
4.2.2 土体附加应力计算结果分析
4.2.3 不同建筑荷载对土体附加应力影响分析
4.2.4 结论
4.3 本章小结
第5章 既有建筑荷载下盾构施工引起地层横向位移规律分析
5.1 引言
5.2 地层横向位移规律分析
5.2.1 工程资料
5.2.2 工程算例分析
5.2.3 不同因素引起地层横向位移分析
5.2.4 不同建筑荷载对地层横向位移影响分析
5.2.5 结论
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]正交下穿盾构开挖面失稳的离散元分析[J]. 张孟喜,张梓升,王维,吕岩,韩佳尧,金琦. 上海交通大学学报. 2018(12)
[2]基于隧道不均匀变形的地表沉降随机介质理论预测模型[J]. 刘波,杨伟红,张功,高雷. 岩石力学与工程学报. 2018(08)
[3]基于Peck公式的双线盾构隧道地表沉降规律[J]. 宫亚峰,王博,魏海斌,何自珩,何钰龙,申杨凡. 吉林大学学报(工学版). 2018(05)
[4]砂土地层土压盾构隧道施工掌子面稳定性研究[J]. 王俊,何川,王闯,陈子全,唐锐. 岩土工程学报. 2018(01)
[5]复变函数法分析盾构隧道开挖引起的土体位移和衬砌变形[J]. 张治国,杨轩,宫剑飞,王卫东. 岩土工程学报. 2017(09)
[6]考虑固结影响的双洞盾构隧道非同步施工引起的土体变形研究[J]. 张稳军,苏忍,张高乐,金明明,孔恒,小泉淳. 中国公路学报. 2016(09)
[7]盾构隧道施工地层变形三维解及影响因素分析[J]. 姜安龙. 现代隧道技术. 2015(01)
[8]盾构推进引起地表变形及深层土体水平位移分析[J]. 梁荣柱,夏唐代,林存刚,俞峰. 岩石力学与工程学报. 2015(03)
[9]密实砂土地层盾构隧道开挖面失稳离心模型试验研究[J]. 汤旅军,陈仁朋,尹鑫晟,孔令刚,黄博,陈云敏. 岩土工程学报. 2013(10)
[10]盾构掘进开挖面前方产生超孔隙水压力的分析[J]. 王志良,申林方,谢建斌,姚激. 铁道学报. 2013(05)
博士论文
[1]地铁隧道盾构法施工对周围环境影响的数值模拟[D]. 张海波.河海大学 2005
硕士论文
[1]地铁隧道盾构施工引起土体附加应力及地表沉降研究[D]. 彭诚.中南大学 2014
[2]盾构隧道引起土体变形分析研究[D]. 张金菊.浙江大学 2006
本文编号：3163780
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3163780.html
