盾构掘进对周围土体的应力扰动研究

发布时间：2023-11-08 20:14

　　盾构法是地下工程施工的主要方式之一。盾构工法在控制地层沉降、噪声和振动、环境污染等方面比其他工法更有优势,受到人们的极大重视,并得以迅速发展。与此相对应,盾构在掘进过程中对土体的扰动也是人们关注的热点。本文主要研究盾构掘进对周围土体应力扰动特性,分三部分内容:1、对于盾构掘进施工引起的扰动范围,国内外学者基于不同准则对其划分方式也不同。现有确定应力扰动度的方法仅仅考虑了与隧道的距离,没有考虑到深度以及盾构直径的因素。本文在已有研究的基础上,完善了确定应力扰动度的方法,使计算结果更合理;2、本文通过对广州市南沙区八号线南延段地铁盾构工程进行测试研究,得到了共计三个断面的盾构掘进过程孔隙水压力的详细数据,并进行数据分析,研究数据中的相关现象与规律。根据测试结果并对比他人测试数据,得到:泥水仓压力的大小会直接影响着测点的超孔压应力水平;在泥水盾构中,泥水仓压力会使深层测点比浅层测点表现出更大的超孔压应力水平,而在土压盾构中该现象不足够明显;注浆压力的大小会直接影响着测点的超孔压应力水平;3、对于盾构施工对土体的扰动,前人已进行了应用半无限空间下的小孔扩张理论解进行计算分析的工作,本文在前人研...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究课题背景及意义
    1.2 课题的国内外研究现状
        1.2.1 盾构掘进引起的周围土体应力的国内外研究现状
        1.2.2 盾构掘进对周围土体的扰动影响的国内外研究现状
    1.3 本文的主要研究工作
第二章 盾构掘进施工相关研究
    2.1 施工工艺相关参数
        2.1.1 泥水仓压力
        2.1.2 注浆压力及注浆量
    2.2 盾构掘进施工扰动阶段划分理论
    2.3 注浆浆液的压力分布与扩散
    2.4 本章小结
第三章 盾构掘进对周围土体的应力扰动范围研究
    3.1 盾构施工扰动的研究现状
    3.2 应力扰动范围确定方法的修正
    3.3 修正方法的应用分析
    3.4 本章小结
第四章 盾构施工扰动现场实测研究
    4.1 现场实测科研项目概况
        4.1.1 周边地理环境
        4.1.2 场地地质情况与水文特点
        4.1.3 盾构机及管片参数
    4.2 测试方案
        4.2.1 测试断面地层
        4.2.2 测试项目
        4.2.3 测试设备
        4.2.4 测试频率
    4.3 超孔隙水压力数据分析
        4.3.1 泥水仓压力与超孔压的关系
        4.3.2 注浆与超孔压的关系
    4.4 与他人数据对比
        4.4.1 南京长江φ14.93泥水盾构隧道
        4.4.2 上海中环线泥水盾构隧道
        4.4.3 上海二号线土压平衡盾构隧道
        4.4.4 杭州地铁一号线土压平衡盾构隧道
    4.5 本章小结
第五章 基于半无限空间小孔扩张解的盾构施工扰动研究
    5.1 引言
    5.2 半无限空间下的小孔扩张理论应力场解法
        5.2.1 半空间小孔扩张理论
        5.2.2 半空间小孔扩张理论的应力弹性解
        5.2.3 前人解答的局限性
        5.2.4 积分项的精确计算与可查阅曲线
    5.3 计算结果的验证
        5.3.1 Midas有限元建模
        5.3.2 结果比对与验证
    5.4 无孔洞的BOUSSINESQ解替代有孔洞解的可行性验证
    5.5 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3861666