大断面矩形顶管隧道衬砌结构病害防治研究

发布时间：2024-03-16 16:11

　　矩形顶管法施工隧道具有对地面交通影响小、断面利用率高、浅覆土适应能力强等优点,在地下人行通道、地铁车站出入口等领域获得广泛应用。为满足交通速度更快、流量更大的需求,隧道结构呈现出大跨度、大断面的发展趋势,因此,开展大断面矩形顶管隧道研究对推进和完善该技术的应用是非常必要的。本文就矩形顶管隧道在运营期衬砌结构安全和健康状态进行了调研,将衬砌结构病害分为6类,并从作用机理上分析了病害形成的原因。在此基础上,以某下穿既有市政道路的大断面矩形顶管隧道为依托工程,采用FLAC3D建立了衬砌结构三维数值模型,重点就地基不均匀沉降因素对矩形顶管隧道衬砌结构病害的影响及防控措施进行了研究,主要研究成果如下:(1)矩形顶管隧道下部地层存在横向软弱不均时,软弱土层横向分布范围、软弱土层性质的差异性以及软弱土层深度对顶管隧道施工引起的地表沉降分布、管节变形及分布形态、隧道衬砌结构应力分布等具有显著的影响,如其它条件均相同,隧道中线右侧下部地层存在20m宽淤泥质粘土时,地表沉降最大值相比均匀地层增大约37.7%,管节最大拉应力增加约77.7%;软弱地层均分布50m宽时,软弱土层从粉质粘土变为淤泥质土时,地表沉...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1“中州一号”矩形顶管机（7.5m×10.4m）

海虹许路北虹路下立交工程3.42×7.85130.0海地铁6号线浦电站过街出入口工程6.24×4.3642.7州齐门路北延下穿沪宁铁路工程9.1×7.437.0海地铁2号线东延金科路顶管工程4.2×6.949.1山南海区桂城站过街通道工程6.0×4.34....

图2.1不同断面形式隧道示意图

管管节设计技术11（c）双圆形隧道（d）圆形隧道图2.1不同断面形式隧道示意图2.1.2断面设计原则合理确定隧道建筑限界、内轮廓线以及断面厚度是进行矩形顶管管节断面设计的三个基本要素。其中，隧道建筑限界是为了保证隧道内各种交通正常运行与安全，而规定在一定的高度和宽度范围内....

图2.2隧道建筑限界图

（c）双圆形隧道（d）圆形隧道图2.1不同断面形式隧道示意图断面设计原则理确定隧道建筑限界、内轮廓线以及断面厚度是进行矩形顶管管三个基本要素。其中，隧道建筑限界是为了保证隧道内各种交通全，而规定在一定的高度和宽度范围内不得有任何障碍物（包括、运营照明设施、防排水等附属设施）....

图2.3矩形顶管结构受力分析图

2矩形顶管管节设计技术在得到内轮廓线后，需进一步确定顶管管节结构断面的厚度，其目的在初步设定的断面厚度下结构是否具有足够的强度[58]。断面厚度既不不宜太厚。设计太薄，管节在运输、吊装等施工过程中容易发生结构；设计太厚，管节体积、荷载过大增加施工难度。.3管节结构计算（1）计....

本文编号：3929784