基于模糊理论的盾构掘进参数对周围土体变形影响的研究
[Abstract]:In recent years, soil pressure balance shield tunneling technology is more and more widely used in soft soil areas of China. However, the construction of shield tunnel in soft soil will disturb the surrounding strata to varying degrees, and then cause ground subsidence, which will endanger the safety of adjacent buildings, underground pipelines and so on. It is necessary to optimize different tunneling parameters in order to reduce the influence on surface subsidence during the process of soil pressure balance shield machine passing through important areas in soft soil area. In view of shield tunneling engineering from Jianguo Road Station to Tianjin Station of Tianjin Metro Line 2, the relationship between shield shell friction, face pressure, cutter torque and tunneling speed is analyzed based on the measured results of shield machine parameters. The standard value and deviation range of mechanical tunneling parameters in shield tunneling are defined by fuzzy statistical test, and a three-dimensional finite element model considering the influence of shield shell friction, face pressure and cutter head torque is established. The law of the influence of the above factors on the settlement and stress history of the surrounding strata is analyzed, and the calculated results are verified by the measured data of the open field underground. Under the normal tunneling condition of shield machine, the influence of shield shell friction, face pressure and cutter torque on soil deformation is analyzed. When the speed of shield tunneling is different, the range of mechanical tunneling parameters is different. The most sensitive tunneling parameter to the settlement of soil near the ground is the shield friction, and the influence of the combined parameter deviation on the surface settlement is dominated by the shield friction. According to the different stages of shield tunneling, the effect of offset and superposition exists on the settlement of soil around the tunnel, and the influence of mechanical tunneling parameters on the formation deformation is restrained when the tunneling speed is high. The effect of drift parameter deviation on surface deformation increases linearly with the number of ring deviations within a certain number of rings, and the effect of parameter deviation on surface deformation tends to be stable after the number of rings exceeds a certain number of rings. Taking the deviation of mechanical tunneling parameters in shield tunneling in this section as the base event, the risk accident tree is established with the control of surface subsidence as the target. The calculated results of the above parameterized analysis and the measured data of the tunneling parameters of shield machine are taken as the indexes to be evaluated, and the method of engineering risk analysis is introduced. In view of the influence of shield shell friction, cutter head torque, face pressure and grouting pressure on the surface settlement during the normal tunneling of shield, the risk loss and risk failure probability are analyzed quantitatively. Finally, the classification and ranking of the risk value of the deep buried shield in Tianjin soft soil area with mechanical tunneling parameters as the risk factors are obtained, which provides a reference for the fine control of the deformation caused by shield tunneling.
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U455.43
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,本文编号:2388388
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