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泥水盾构隧道开挖面稳定性的可靠度分析

发布时间:2018-03-25 04:05

  本文选题:泥水盾构隧道 切入点:开挖面稳定性 出处:《中南大学》2014年硕士论文


【摘要】:泥水盾构隧道开挖面的稳定性对于隧道安全施工及正常使用具有重要意义,论文以泥水平衡盾构隧道为研究对象,基于数值模拟方法与结构可靠度理论,利用有限元软件ANSYS模拟泥水盾构隧道开挖过程,分析隧道开挖面稳定性不同泥水压力时的可靠指标。主要研究内容包括: 1、总结了隧道开挖面失稳的影响因素、形式和屈服准则,拟选用D-P准则评判泥水盾构隧道开挖面的稳定性。 2、阐述了使用ANSYS实现隧道开挖面稳定数值计算的过程。对隧道开挖面进行三维有限元分析,计算了隧道开挖面的支护压力上下限值。 3、分析了隧道埋深、地层粘聚力和摩擦角等三个具有随机性的参数对泥水平衡盾构隧道开挖面极限支护压力的影响规律。 4、以不同工况下地层参数及其极限支护压力值作为样本,统计分析其概率分布特征;探讨了盾构施工泥水压力的确定原理,建立了开挖面稳定性的极限状态方程,计算了施工中不同泥水压力修正值的隧道开挖面稳定性可靠度指标,提出了修正支护压力的合理取值。 论文的创新性是基于可靠度理论确定泥水盾构隧道施工中的合理泥水压力,指导施工中的泥水压力控制,确保隧道开挖面的稳定性。
[Abstract]:The stability of excavation surface of mud shield tunnel is of great significance for the safe construction and normal use of the tunnel. This paper takes the mud water balance shield tunnel as the research object, based on the numerical simulation method and the theory of structural reliability. The excavation process of mud shield tunneling is simulated by finite element software ANSYS, and the reliability index of tunnel excavation surface stability under different mud pressure is analyzed. The main research contents are as follows:. 1. The influencing factors, forms and yield criteria of tunnel excavation face instability are summarized, and D-P criterion is chosen to evaluate the stability of tunnel excavation surface. 2. The process of using ANSYS to realize the numerical calculation of tunnel excavation surface stability is described. The three dimensional finite element analysis of tunnel excavation surface is carried out, and the upper and lower limit values of supporting pressure of tunnel excavation surface are calculated. 3. The influence of three random parameters, such as tunnel depth, stratum cohesion and friction angle, on the limit support pressure of mud water balance shield tunnel is analyzed. 4. Taking the formation parameters and their limit support pressure values under different working conditions as samples, the probability distribution characteristics of them are statistically analyzed, and the determination principle of mud pressure in shield construction is discussed, and the limit state equation of excavating surface stability is established. The reliability index of stability of tunnel excavation surface with different mud pressure correction values in construction is calculated and the reasonable value of modified support pressure is put forward. The innovation of this paper is to determine the reasonable mud pressure in the construction of mud shield tunnel based on reliability theory, to guide the control of mud water pressure in construction, and to ensure the stability of tunnel excavation surface.
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U455.43

【参考文献】

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本文编号:1661444

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