大直径水下盾构隧道开挖流固耦合效应研究

发布时间：2021-11-01 23:51

　　隧道盾构施工穿越江海的的力学行为非常复杂,其周边岩土体流固耦合效应对施工各个阶段的影响仍是目前研究的重点。以南京地铁越江盾构隧道工程为依托,建立该区域流固耦合效应力学分析模型。采用VOF-流体体积函数方法追踪流体动态运动水面,并结合数值计算,对工程施工各个阶段进行了计算分析,相关位移、沉降、渗流计算结果与现场监测数据相吻合。研究结果表明:盾构施工通过河床的过程中,会出现河床反拱现象。河底的破坏呈现出很强的规律性,即从河流断面看,破坏区围绕河床基本呈弧形分布,为此可以通过加强拱腰上方土层的支护来保证隧道施工的安全。 

【文章来源】：人民长江. 2020,51(09)北大核心

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 水下盾构施工耦合分析理论
    1.1 盾构施工技术方法
        (1) 开挖面掘进与支护。
        (2) 拼接衬砌。
        (3) 注浆。
    1.2 耦合分析理论
2 数值分析模型的建立
    2.1 工程地质条件
    2.2 模型的建立
3 耦合计算分析
    3.1 隧道掘进过河前
        3.1.1 应力场分布
        3.1.2 渗流及位移矢量分布
        3.1.3 塑性区分布
    3.2 隧道穿过河底后
        3.2.1 应力场分布
        3.2.2 渗流及位移矢量分布
        3.2.3 塑性区分布
    3.3 施工过程地表沉降量分析
4 现场监测数据整理及分析
5 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]合肥地铁盾构隧道下穿河道施工数值模拟分析[J]. 邵迅,姚华彦,张振华,卢坤林,胡众.  合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(01)
[2]基于破坏接近度的地铁隧道流固耦合稳定性分析[J]. 姚华彦,邵迅,张振华,郭杨,袁海平.  应用力学学报. 2016(06)
[3]考虑流固耦合效应的水下盾构隧道受力特性[J]. 齐春,何川,封坤.  西南交通大学学报. 2015(02)
[4]基于流固耦合的泥水盾构隧道施工引发地表变形[J]. 邓宗伟,伍振志,曹浩,沈平欢.  中南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[5]流体自由界面追踪方法对比研究[J]. 王韬.  武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2012(02)
[6]土压平衡式盾构下穿河流施工技术研究[J]. 王伟,辛振省,彭加强.  铁道标准设计. 2011(04)
[7]考虑流-固耦合的隧道开挖数值模拟[J]. 纪佑军,刘建军,程林松.  岩土力学. 2011(04)
[8]大型水下盾构隧道结构研究现状与展望[J]. 何川,封坤.  西南交通大学学报. 2011(01)
[9]水下交通隧道的设计与施工[J]. 王梦恕.  中国工程科学. 2009(07)
[10]基于流固耦合理论的连拱隧道围岩稳定性分析[J]. 李地元,李夕兵,张伟,宫凤强,黄炳仁.  岩石力学与工程学报. 2007(05)

博士论文
[1]盾构法隧道施工期流固耦合问题研究[D]. 夏炜洋.西南交通大学 2012



本文编号：3470926