盾构近距离下穿已建地下框架结构的变形研究
发布时间：2021-05-18 16:58
在我国各大城市飞速发展的同时,路面交通拥堵情况变得日益严重,建造地下轨道交通成为今后解决城市道路交通问题的重要手段。但随着城市地下空间利用率的逐步升高,新建地铁线路近距离穿越既有结构或构筑物的情况变得不可避免,如何有效控制新建地铁隧道施工对周围环境,特别是对既有建筑物、既有管线的影响,从而保证周围环境、既有结构的安全,成为城市隧道工程施工控制的重点与难点。本文以武汉地铁某号线内武昌工作井至徐家棚车站段为研究背景,运用ABAQUS软件对盾构近距离下穿既有地下高强钢筋高强混凝土框架结构问题进行三维数值仿真分析。考虑前期施工（深基坑开挖、地下框架结构建造）对土中应力分布的影响,本文将针对施工全过程进行有限元模拟计算;计算过程依次分为深基坑开挖、地下框架结构建造、盾构动态掘进三个阶段,并通过导入前一阶段结果文件进行地应力平衡的方式,实现各阶段间的应力传递和消除前期施工位移。本文主要研究内容及结论如下:（1）在土体未加固、土体旋喷加固两种情形下,分别对盾构近距离下穿地下框架底板问题进行数值模拟计算,着重研究了深基坑开挖途中挡土墙的侧向变形、基坑外地表沉降、盾构近距离下穿途中框架底板附加变形和衬砌...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 盾构施工地层变形规律研究
1.2.2 盾构施工对地面建筑物的影响研究
1.2.3 盾构施工对地下管线或地下建(构)筑物的影响研究
1.3 本文的主要研究内容和方法
第2章 土压盾构施工原理及施工过程控制
2.1 土压平衡盾构简介
2.1.1 土压平衡盾构施工原理
2.1.2 土压平衡盾构的特点和适用范围
2.2 土压平衡盾构施工过程控制
2.2.1 盾构施工流程
2.2.2 盾构施工过程控制
2.3 本章小结
第3章 盾构近距离下穿已建地下框架结构有限元模拟分析
3.1 工程概况
3.1.1 工程简介
3.1.2 施工方案简介
3.1.3 工程地质条件
3.2 土体本构关系
3.2.1 土的基本特性
3.2.2 ABAQUS 中土体本构模型
3.3 三维有限元模型的建立
3.3.1 有限元模型及计算参数选取
3.3.2 分析步骤
3.4 有限元模拟计算结果
3.4.1 深基坑开挖
3.4.2 地下框架结构建造
3.4.3 盾构动态掘进
3.5 本章小结
第4章 土体旋喷加固后有限元模拟分析
4.1 旋喷加固法简介
4.2 加固后有限元模拟计算结果
4.2.1 深基坑开挖
4.2.2 地下框架结构建造
4.2.3 盾构动态掘进
4.3 土体加固前后有限元计算结果对比分析
4.4 本章小结
第5章 武徐区间段施工途中变形监测分析
5.1 监测项目及测点布置
5.2 监测数据与有限元计算结果对比分析
5.2.1 监测数据整理
5.2.2 监测数据与有限元结果对比分析
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 有待进一步研究的问题
致谢
参考文献
作者在攻读硕士研究生期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市轨道交通2016年统计分析报告发布[J]. 张羽. 城市公共交通. 2017(05)
[2]盾构施工对邻近浅基础框架结构影响的研究[J]. 陈大川,胡建平,董胜华. 铁道科学与工程学报. 2017(03)
[3]地铁隧道下穿单体多层建筑物评价方法[J]. 衡朝阳,滕延京,孙曦源,周智. 岩土工程学报. 2015(S2)
[4]北京地铁盾构选型分析[J]. 江玉生,窦硕. 市政技术. 2014(05)
[5]浅析地铁盾构隧道施工安全事故[J]. 乐俊. 铁道建筑技术. 2014(01)
[6]地铁隧道近距离穿越对上部框架结构的影响[J]. 王丽,郑刚. 大连交通大学学报. 2012(05)
[7]土的基本特性、本构关系及数值模拟研究综述[J]. 姚仰平,张丙印,朱俊高. 土木工程学报. 2012(03)
[8]旋喷群桩复合地基承载特性的数值分析[J]. 安关峰,张洪彬,刘添俊. 岩土力学. 2012(03)
[9]土压平衡盾构机主体部分介绍[J]. 曹铭,王文莉. 中国新技术新产品. 2011(17)
[10]软土地层中地铁盾构施工引起地表沉降的三维有限元分析[J]. 王国才,马达君,杨阳,章洁. 岩土工程学报. 2011(S1)
博士论文
[1]地铁隧道盾构施工诱发地层移动机理分析与控制研究[D]. 柳厚祥.西安理工大学 2008
[2]顶管工程土与结构的性状及理论研究[D]. 魏纲.浙江大学 2005
硕士论文
[1]软弱地质中土压平衡盾构掘进期地表沉降规律研究[D]. 梁娜.东南大学 2016
[2]深基坑开挖与支护结构的有限元分析[D]. 贺培杰.安徽建筑大学 2016
[3]考虑降水及孔隙比随深度变化基坑开挖对邻近桩基的影响研究[D]. 黄艳珍.广西大学 2014
[4]盾构机密封舱土压建模与协调优化控制方法[D]. 李忠博.大连理工大学 2013
[5]城市隧道穿越地面建筑物的安全风险控制[D]. 滕红军.北京交通大学 2007
[6]虎门港西大坦进港道路软基沉降监控和预报[D]. 马艳.长沙理工大学 2007
[7]盾构隧道施工与邻近建筑物相互影响研究[D]. 丁智.浙江大学 2007
[8]盾构隧道施工对地层及建筑物影响的数值分析[D]. 彭畅.华中科技大学 2007
本文编号：3194161
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 盾构施工地层变形规律研究
1.2.2 盾构施工对地面建筑物的影响研究
1.2.3 盾构施工对地下管线或地下建(构)筑物的影响研究
1.3 本文的主要研究内容和方法
第2章 土压盾构施工原理及施工过程控制
2.1 土压平衡盾构简介
2.1.1 土压平衡盾构施工原理
2.1.2 土压平衡盾构的特点和适用范围
2.2 土压平衡盾构施工过程控制
2.2.1 盾构施工流程
2.2.2 盾构施工过程控制
2.3 本章小结
第3章 盾构近距离下穿已建地下框架结构有限元模拟分析
3.1 工程概况
3.1.1 工程简介
3.1.2 施工方案简介
3.1.3 工程地质条件
3.2 土体本构关系
3.2.1 土的基本特性
3.2.2 ABAQUS 中土体本构模型
3.3 三维有限元模型的建立
3.3.1 有限元模型及计算参数选取
3.3.2 分析步骤
3.4 有限元模拟计算结果
3.4.1 深基坑开挖
3.4.2 地下框架结构建造
3.4.3 盾构动态掘进
3.5 本章小结
第4章 土体旋喷加固后有限元模拟分析
4.1 旋喷加固法简介
4.2 加固后有限元模拟计算结果
4.2.1 深基坑开挖
4.2.2 地下框架结构建造
4.2.3 盾构动态掘进
4.3 土体加固前后有限元计算结果对比分析
4.4 本章小结
第5章 武徐区间段施工途中变形监测分析
5.1 监测项目及测点布置
5.2 监测数据与有限元计算结果对比分析
5.2.1 监测数据整理
5.2.2 监测数据与有限元结果对比分析
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 有待进一步研究的问题
致谢
参考文献
作者在攻读硕士研究生期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市轨道交通2016年统计分析报告发布[J]. 张羽. 城市公共交通. 2017(05)
[2]盾构施工对邻近浅基础框架结构影响的研究[J]. 陈大川,胡建平,董胜华. 铁道科学与工程学报. 2017(03)
[3]地铁隧道下穿单体多层建筑物评价方法[J]. 衡朝阳,滕延京,孙曦源,周智. 岩土工程学报. 2015(S2)
[4]北京地铁盾构选型分析[J]. 江玉生,窦硕. 市政技术. 2014(05)
[5]浅析地铁盾构隧道施工安全事故[J]. 乐俊. 铁道建筑技术. 2014(01)
[6]地铁隧道近距离穿越对上部框架结构的影响[J]. 王丽,郑刚. 大连交通大学学报. 2012(05)
[7]土的基本特性、本构关系及数值模拟研究综述[J]. 姚仰平,张丙印,朱俊高. 土木工程学报. 2012(03)
[8]旋喷群桩复合地基承载特性的数值分析[J]. 安关峰,张洪彬,刘添俊. 岩土力学. 2012(03)
[9]土压平衡盾构机主体部分介绍[J]. 曹铭,王文莉. 中国新技术新产品. 2011(17)
[10]软土地层中地铁盾构施工引起地表沉降的三维有限元分析[J]. 王国才,马达君,杨阳,章洁. 岩土工程学报. 2011(S1)
博士论文
[1]地铁隧道盾构施工诱发地层移动机理分析与控制研究[D]. 柳厚祥.西安理工大学 2008
[2]顶管工程土与结构的性状及理论研究[D]. 魏纲.浙江大学 2005
硕士论文
[1]软弱地质中土压平衡盾构掘进期地表沉降规律研究[D]. 梁娜.东南大学 2016
[2]深基坑开挖与支护结构的有限元分析[D]. 贺培杰.安徽建筑大学 2016
[3]考虑降水及孔隙比随深度变化基坑开挖对邻近桩基的影响研究[D]. 黄艳珍.广西大学 2014
[4]盾构机密封舱土压建模与协调优化控制方法[D]. 李忠博.大连理工大学 2013
[5]城市隧道穿越地面建筑物的安全风险控制[D]. 滕红军.北京交通大学 2007
[6]虎门港西大坦进港道路软基沉降监控和预报[D]. 马艳.长沙理工大学 2007
[7]盾构隧道施工与邻近建筑物相互影响研究[D]. 丁智.浙江大学 2007
[8]盾构隧道施工对地层及建筑物影响的数值分析[D]. 彭畅.华中科技大学 2007
本文编号：3194161
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