富水环境矩形顶管施工地层变形特性研究

发布时间：2020-07-11 08:41

【摘要】：本文依托昆明地铁六号线拓东体育馆与大成商务区连接通道矩形顶管工程施工,将现场监测,理论计算与数值模拟相结合,对大截面矩形顶管施工引起的地层三维变形进行针对性研究,主要研究内容及工作包括如下内容:(1)基于昆明地铁六号线拓东体育馆与大成商务区连接通道矩形顶管工程的特点,分析了大截面矩形顶管现场施工工艺,结合施工现场条件,提出大截面矩形顶管的施工准备工作、顶进工作等施工的技术要求和施工监测技术方案。(2)对昆明地铁六号线拓东体育馆与大成商务区连接通道矩形顶管施工响应进行了监测,基于监测数据,研究了在顶进过程中地表变形、土体深层位移、孔隙水压力随着顶管机顶进的分布及变化规律,分析了顶进施工引起土体变形的主要因素,孔隙水变化与土层变形的时空关系,经相关对比得到孔隙水压力变化早于土体变形时间0.5~1天。(3)通过考虑矩形顶管施工引起周围土体变形的主导因素(摩擦力、开挖面附加应力、土体损失),基于Mindlin位移解分析顶进过程中开挖面附加应力及摩擦力引起的地层变形,基于随机介质理论分析建筑缝隙引起的土体损失产生的地层变形,根据各影响因素的相对独立性,将各因素引起的地层变形叠加,推到了主导因素影响下的地层变形预测模型。采用该模型对昆明地铁六号线拓东体育馆与大成商务区连接通道矩形顶管施工扰动引起的地表变形进行分析,模型分析结果与实测结果的对比表明两者在变化趋势及变化量上基本吻合。(4)以有效应力路径原理及应力释放理论为理论基础,建立了矩形顶管施工引起土体超静孔隙水压力峰值的计算方法,并在应力传递理论基础上推导得到了扰动范围内沿管节法向的超静孔隙水压力计算方法。对依托工程进行的理论分析和现场监测的对比分析验证了提出的矩形顶管施工引起土体超静孔隙水压力计算方法的合理、可行性。(5)采用MIDAS GTS NX有限元模拟软件对实际工况进行了三维有限元建模,分析矩形顶管在施工过程中的地面变形等,将计算结果与理论计算结果和现场实测的地面变形值分别进行了比较。在变化趋势方面数值模拟计算结果在地表变形隆起发生区、沉降敏感区、沉降稳定区、沉降反弹区四大区域表现明显,与现场监测所得结果在变化趋势方面具有较好的一致性。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU990.3
【图文】：

路线图,研究技术,路线图

图 1.2 所示。根据施工进度分析超孔隙水压力按理论计算土三维变基于mindlin 解与随机介质理论富水粉粘土互层地质矩形顶管施工特性研究顶管技术研究根据施工环境、施工技术课题要求等确定监测方案与监测项目理现有理论推导适用现场监测与理论计算对比分析

土压平衡,混凝土管,控制系统

拓东路与环城南路交叉口地下，为昆明地铁商务区的地下连接通道。由于该路口交通繁条件，综合考虑环境及地面交通的需要以及地下通道采用 4.9m×6.9m 圆角矩形顶管法进采用 5m×7m 多刀盘土压平衡式矩形顶管机覆土深度约为 5.5m，始发井位于东郊路与环路与环城南路交口西侧。顶管由东南向西北轴线方向）×10.3m，始发井基坑开挖深度始发井基坑围护为 800mm 厚 19.5m 深 C30墙外侧采用 800@600 高压旋喷桩做止水帷0 咬合桩。

场地,建筑科技,接缝防水,承插式

西安建筑科技大“F”型承插式，接缝防水装置采用锯齿形充分防止管节结合部的渗漏水。根据《地铁六号线拓东体育馆站与拓东土工程勘察告》，本工程地质资料如下：本工程穿越拓东路与环城南路交叉口交地面标高在 1894.00m 左右，根据本工程岩2.4 所示，各土层物理参数见表 2.1，地下水

【参考文献】