盾构区间下穿高铁路基的沉降控制技术设计

发布时间：2017-07-05 21:11

  本文关键词：盾构区间下穿高铁路基的沉降控制技术设计

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【摘要】：随着城市轨道交通的蓬勃发展,盾构下穿铁路的案例越来越多。盾构下穿高铁路基施工过程中,会引起地表沉降或隆起,对铁路的安全运营造成影响。本文以天津某地铁区间盾构下穿高铁路基为工程背景,通过对下穿段管片的设计、下穿段专项设计保护、以及通过有限元模拟来预测盾构下穿施工过程中的路基变形,对下穿问题进行较为系统的研究,从而确保盾构下穿高铁施工过程的安全性,为类似工程提供参考。本文主要开展了以下研究工作：首先,在考虑列车荷载的前提下,对下穿段的管片进行了结构设计应用不同方法对管片内力进行计算对比,根据计算结果对管片进行了配筋,从提高结构自身安全性着手,确保盾构安全穿越,并且消除后期的安全隐患。其次,从盾构机的选型、盾构施工所采取的具体措施、监控量测、二次深孔注浆、以及对高铁路基采取预加固措施等方面对盾构下穿高铁路基施工进行了系统的专项设计。同时,对盾构掘进速度、同步注浆压力、注浆量以及注浆速度等重要参数进行了研究,为施工提供直接的参考依据。最后,通过三维有限元模拟,预测盾构下穿高铁施工过程的路基变形规律。计算结果表明,采取与不采取二次深孔注浆措施相比,采取措施对控制路基的沉降变形有明显的效果。
【关键词】：盾构区间 高铁路基 深孔注浆 注浆参数 数值模拟
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.43
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-17
• 1.1 课题研究的背景和意义12-13
• 1.2 研究的现状13-16
• 1.3 本文研究的内容和方法16-17
• 第二章 管片内力计算方法分析17-32
• 2.1 管片设计方法概述17-23
• 2.2 管片的设计23-31
• 2.2.1 惯用及修正惯用设计法计算管片内力24-27
• 2.2.2 弹性地基梁法计算管片内力27-30
• 2.2.3 计算内力对比分析及配筋30-31
• 2.3 本章小结31-32
• 第三章 下穿高铁路基盾构施工方案32-49
• 3.1 工程概况32-34
• 3.1.1 盾构区间与高铁的相互位置关系32-33
• 3.1.2 工程地质条件33-34
• 3.1.3 水文地质条件34
• 3.2 盾构下穿高铁路基的专项设计34-48
• 3.2.1 盾构机选型34-37
• 3.2.2 盾构施工的重要参数控制37-39
• 3.2.3 盾构的施工要求39-40
• 3.2.4 盾构下穿高铁路基的特殊处理40-43
• 3.2.5 监控量测43-47
• 3.2.6 应急预案47-48
• 3.3 本章小结48-49
• 第四章 盾构下穿高铁路基的有限元模拟49-67
• 4.1 有限元法分析步骤及施工阶段分析49-51
• 4.2 结构和土体的本构关系51-53
• 4.2.1 结构的本构模型选取51-52
• 4.2.2 土体的本构模型选取52-53
• 4.3 计算模型及参数选取53-58
• 4.3.1 计算模型及计算假定53-55
• 4.3.2 计算荷载及边界条件55
• 4.3.3 计算参数55-56
• 4.3.4 施工过程模拟56-58
• 4.4 计算结果及分析58-66
• 4.4.1 不采取深孔注浆加固结果58-62
• 4.4.2 采取深孔注浆加固结果62-65
• 4.4.3 两种方案计算结果对比65-66
• 4.5 本章小结66-67
• 第五章 结论与展望67-69
• 5.1 本文研究的主要结论67-68
• 5.2 后续工作的展望68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-74
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果74-75
• 个人简介75

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本文编号：523598