黏土地层盾构隧道进出洞端头土体加固方法比较研究
发布时间：2021-11-22 21:04
本文就黏土地层端头土体常用加固方法进行比较研究,使用PFC颗粒流软件作为数值模拟手段,对端头土体不同的加固方案进行模拟分析,利用软件的颗粒属性真实反映端头土体破坏状态。本文主要研究内容如下:（1）运用PFC3D软件模拟三轴压缩实验,运用伺服原理实现了墙体的位移。（2）进行室内三轴物理实验,得出端头土体的物理力学性质。通过数值模拟三轴实验,得出颗粒参数与物理模型宏观量的关系:粘结强度取10pa时模拟土体与实际土体力学性质相近。（3）利用PFC颗粒流软件建立端头土体模型,通过监测特征点的颗粒位置变化和力学性质变化并对不同加固方法方案进行对比分析,得到不同加固方案的加固效果和端头土体的相应破坏形态。（4）建立室内物理模型试验,使用图像记录对比分析加固方案的加固效果,与数值模拟方案进行对比。（5）综合各项数据对比,对包括高压旋喷桩加固、高压旋喷桩和素混凝土桩混合加固、SMW地下连续墙加固在内的五种加固方案加固效果分析对比,最终得出在相同的端头土体条件下使用高压旋喷桩等边三角形布桩加固效果最佳,端头土体的变形和位移较小,同时针对高压旋喷桩和素混凝土桩混合加固效果进行验证,得出虽然其加固效果不突出...
【文章来源】：鲁东大学山东省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
端头地面沉降及始发井涌水涌砂[12]
图 1.2 瑞典圆弧条分法[18]所有土条的自重与荷载整体对圆心 O 求力矩，并达到平衡状态，其中，和qΔxi作用点都通过土条的中线，ΔiWid=ΔiiW Rsin ,qΔxi id=q ΔxRsi以得到 ni 1(ΔiW+qΔxi）iR sin +Δ(cos)1iieini Q R h =Rni 1iT( ni 1iT= ni 1(ΔiW+qΔxi）isin +Δ(cos)1RhQeiiini ( T=cle+eN tan 的极限平衡条件代入式(1.2)，有(cΔxsectan)i1ei ieini N = ni 1(ΔiW+qΔxi）isin +Δ(cos)1RhQeiiini （
盾构进入端头后，由强度与稳定性准则获得端头纵向加固范围，再将纵加固范围和盾构机加固范围对比。.3 本文主要研究内容本文主要研究使用 PFC 模拟端头土体环境和几种常见加固方案，对颗粒位移力学性质监测对比分析不同加固方法加固效果，提出在黏土地层中端头土体加方法的对比分析。本文模拟常用加固方法有高压旋喷桩加固、SMW 工法加固以及混合加固。在压旋喷桩加固中采用正方形布桩和等边三角形布桩进行对比，通过细观机理模高压旋喷桩加固方法，控制浆液扩散范围，以改良土体。素混凝土桩采用刚性模拟，主要起到挤密端头土体的作用。SMW 工法中设置承受荷载的型钢，提高承压、受拉、止水的能力。对比分析相同环境下未加固端头土体的破坏形态，加固后土体进行对比。设计室内试验进行对比分析，验证数值模拟加固效果。.4 研究的技术路线
【参考文献】：
期刊论文
[1]灌浆法在隧道施工中的应用[J]. 尹崇林. 黑龙江交通科技. 2018(11)
[2]我国隧道及地下工程近两年的发展与展望[J]. 洪开荣. 隧道建设. 2017(02)
[3]基于高压旋喷技术支护的高陡砂土质边坡稳定性研究[J]. 李建文. 中国煤炭地质. 2016(08)
[4]盾构进出洞时端头土体纵向加固范围研究[J]. 曹成勇,施成华,彭立敏. 地下空间与工程学报. 2016(01)
[5]浅埋盾构隧道端头土体稳定性极限平衡分析[J]. 宋克志,王梦恕,孙谋. 岩石力学与工程学报. 2015(02)
[6]正交试验法在旋喷桩参数试验中的应用[J]. 白中坤,杨朝帅,于少辉. 地下空间与工程学报. 2014(03)
[7]中国盾构和掘进机隧道技术现状、存在的问题及发展思路[J]. 王梦恕. 隧道建设. 2014(03)
[8]盾构始发与到达端头地层加固方法选择与稳定性评价[J]. 朱世友,林志斌,桂常林. 隧道建设. 2012(06)
[9]基于圆形断面自由紊动射流理论的旋喷桩直径计算方法[J]. 王志丰,沈水龙,许烨霜. 岩土工程学报. 2012(10)
[10]高压旋喷桩在护岸结构加固中的应用[J]. 武政,何军,冯伟. 水运工程. 2011(12)
博士论文
[1]高水压砂性土层地铁大直径盾构始发端头加固方式研究[D]. 胡俊.南京林业大学 2012
硕士论文
[1]广州地铁盾构施工端头预加固合理范围研究及应用[D]. 夏洋洋.兰州交通大学 2015
[2]小断面泥水越江盾构始发与接收关键技术研究[D]. 石研玉.西南交通大学 2014
[3]盾构始发对围岩稳定性影响分析[D]. 李博.安徽建筑大学 2014
[4]天津软土地区盾构施工端头加固及对周边环境影响效应[D]. 智鹏.天津城建大学 2014
[5]人工冻结水泥土改良法抑制冻胀技术研究[D]. 张翔宇.南京林业大学 2013
[6]下穿河流电力盾构隧道端头加固机理及施工参数优化[D]. 裴书锋.北京交通大学 2012
[7]泥水盾构隧道始发段施工土体扰动分析[D]. 陈晓阳.华中科技大学 2012
[8]水泥土的拉、压强度性能试验研究及其数值模拟[D]. 严红霞.扬州大学 2009
[9]SMW工法的性能分析及支撑优化设计[D]. 周美燕.中国石油大学 2008
[10]高压喷射注浆技术及其应用研究[D]. 陈春生.河海大学 2007
本文编号：3512441
【文章来源】：鲁东大学山东省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
端头地面沉降及始发井涌水涌砂[12]
图 1.2 瑞典圆弧条分法[18]所有土条的自重与荷载整体对圆心 O 求力矩，并达到平衡状态，其中，和qΔxi作用点都通过土条的中线，ΔiWid=ΔiiW Rsin ,qΔxi id=q ΔxRsi以得到 ni 1(ΔiW+qΔxi）iR sin +Δ(cos)1iieini Q R h =Rni 1iT( ni 1iT= ni 1(ΔiW+qΔxi）isin +Δ(cos)1RhQeiiini ( T=cle+eN tan 的极限平衡条件代入式(1.2)，有(cΔxsectan)i1ei ieini N = ni 1(ΔiW+qΔxi）isin +Δ(cos)1RhQeiiini （
盾构进入端头后，由强度与稳定性准则获得端头纵向加固范围，再将纵加固范围和盾构机加固范围对比。.3 本文主要研究内容本文主要研究使用 PFC 模拟端头土体环境和几种常见加固方案，对颗粒位移力学性质监测对比分析不同加固方法加固效果，提出在黏土地层中端头土体加方法的对比分析。本文模拟常用加固方法有高压旋喷桩加固、SMW 工法加固以及混合加固。在压旋喷桩加固中采用正方形布桩和等边三角形布桩进行对比，通过细观机理模高压旋喷桩加固方法，控制浆液扩散范围，以改良土体。素混凝土桩采用刚性模拟，主要起到挤密端头土体的作用。SMW 工法中设置承受荷载的型钢，提高承压、受拉、止水的能力。对比分析相同环境下未加固端头土体的破坏形态，加固后土体进行对比。设计室内试验进行对比分析，验证数值模拟加固效果。.4 研究的技术路线
【参考文献】：
期刊论文
[1]灌浆法在隧道施工中的应用[J]. 尹崇林. 黑龙江交通科技. 2018(11)
[2]我国隧道及地下工程近两年的发展与展望[J]. 洪开荣. 隧道建设. 2017(02)
[3]基于高压旋喷技术支护的高陡砂土质边坡稳定性研究[J]. 李建文. 中国煤炭地质. 2016(08)
[4]盾构进出洞时端头土体纵向加固范围研究[J]. 曹成勇,施成华,彭立敏. 地下空间与工程学报. 2016(01)
[5]浅埋盾构隧道端头土体稳定性极限平衡分析[J]. 宋克志,王梦恕,孙谋. 岩石力学与工程学报. 2015(02)
[6]正交试验法在旋喷桩参数试验中的应用[J]. 白中坤,杨朝帅,于少辉. 地下空间与工程学报. 2014(03)
[7]中国盾构和掘进机隧道技术现状、存在的问题及发展思路[J]. 王梦恕. 隧道建设. 2014(03)
[8]盾构始发与到达端头地层加固方法选择与稳定性评价[J]. 朱世友,林志斌,桂常林. 隧道建设. 2012(06)
[9]基于圆形断面自由紊动射流理论的旋喷桩直径计算方法[J]. 王志丰,沈水龙,许烨霜. 岩土工程学报. 2012(10)
[10]高压旋喷桩在护岸结构加固中的应用[J]. 武政,何军,冯伟. 水运工程. 2011(12)
博士论文
[1]高水压砂性土层地铁大直径盾构始发端头加固方式研究[D]. 胡俊.南京林业大学 2012
硕士论文
[1]广州地铁盾构施工端头预加固合理范围研究及应用[D]. 夏洋洋.兰州交通大学 2015
[2]小断面泥水越江盾构始发与接收关键技术研究[D]. 石研玉.西南交通大学 2014
[3]盾构始发对围岩稳定性影响分析[D]. 李博.安徽建筑大学 2014
[4]天津软土地区盾构施工端头加固及对周边环境影响效应[D]. 智鹏.天津城建大学 2014
[5]人工冻结水泥土改良法抑制冻胀技术研究[D]. 张翔宇.南京林业大学 2013
[6]下穿河流电力盾构隧道端头加固机理及施工参数优化[D]. 裴书锋.北京交通大学 2012
[7]泥水盾构隧道始发段施工土体扰动分析[D]. 陈晓阳.华中科技大学 2012
[8]水泥土的拉、压强度性能试验研究及其数值模拟[D]. 严红霞.扬州大学 2009
[9]SMW工法的性能分析及支撑优化设计[D]. 周美燕.中国石油大学 2008
[10]高压喷射注浆技术及其应用研究[D]. 陈春生.河海大学 2007
本文编号：3512441
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3512441.html
