越江盾构隧道穿越富水软土地层开挖面稳定性评价研究
发布时间：2021-04-07 22:07
盾构技术凭借其施工效率高、环境扰动小等诸多优势,广泛应用于跨海越江隧道施工中。同时,由于盾构施工过程操作不当、地质勘察不详等原因造成的风险事故也时有发生,在诸多事故中开挖面失稳是最为严重的灾害事故。越江盾构隧道开挖面一旦发生失稳,土层中的泥水会迅速涌入狭窄的施工空间内,现场很难开展临时补救工作。本文以我国某越江盾构隧道为工程背景,通过实地调查及现场试验搜集到了详细的勘察资料及施工监测数据,综合采用理论分析、数值计算及数据挖掘相结合的手段,对越江盾构隧道穿越富水软土地层过程中开挖面的稳定性评价展开了研究。主要研究工作及结论如下:（1）分析泥水盾构开挖面平衡原理,从开挖面的失稳诱发条件、临界力学判据两方面研究了开挖面失稳致灾的力学机制,并基于极限平衡理论推导出了维持开挖面稳定状态的最小支护压力表达式,为开挖面失稳演变规律及稳定性评价的研究提供了重要的力学判据。（2）通过建立越江盾构隧道的数值模型,研究了在不同埋深、覆水深度、粘聚力及内摩擦角下开挖面的失稳演变规律及破坏特征。研究表明,盾构隧道开挖面发生主动失稳破坏,开挖面土体变形突增,土体最大变形出现于开挖面中心上方2～3m范围内。而开挖面...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于压力拱理论的水下隧道合理覆岩厚度研究[J]. 彭祖昭,封坤,肖明清,何川,蒋超,陈怀伟. 岩土力学. 2018(07)
[2]中国交通运输隧道发展数据统计分析[J]. 赵勇,李鹏飞. Engineering. 2018(01)
[3]日本青函隧道的技术特点及应用情况[J]. 张久长,史俊玲,曲云腾. 中国铁路. 2017(05)
[4]基于改进AHP-SPA的公路隧道围岩质量综合评价[J]. 吴巧玲,林泉. 科技通报. 2016(06)
[5]FLAC3D流固耦合渗流模型探讨[J]. 邓思远,杨其新,蒋雅君,陈浩. 隧道建设. 2016(02)
[6]泥水平衡盾构开挖面稳定性模型试验研究[J]. 刘泉维,杨忠年. 岩土力学. 2014(08)
[7]水下隧道工程实践面临的挑战、对策及思考[J]. 钱七虎. 隧道建设. 2014(06)
[8]矿山法修建水下隧道的设计要点[J]. 张先锋. 现代隧道技术. 2014(02)
[9]中国新型城镇化理论与实践问题[J]. 姚士谋,张平宇,余成,李广宇,王成新. 地理科学. 2014(06)
[10]基于FLAC3D改进的初始地应力场回归方法[J]. 郭运华,朱维申,李新平,贾超,李勇. 岩土工程学报. 2014(05)
博士论文
[1]渗流作用下复合地层盾构隧道施工开挖面稳定性及控制研究[D]. 宋曙光.山东大学 2016
[2]透水砂层泥水平衡盾构开挖面失稳破坏机理研究[D]. 刘泉维.北京交通大学 2014
硕士论文
[1]水下浅埋暗挖隧道的覆盖层安全厚度研究及开挖工序模拟[D]. 张聚文.中南大学 2010
本文编号：3124273
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３地表大变形?
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?越江盾构隧道穿越富水软土地层开挖面稳定性评价研宄???ｍ?，?『纏??ＲＲＫＭＨ＾ＳＳＳｍ＾＾ｉ?ＵＵＩｍ＾ＰＷＩ＾ＨＰ??．＇?ＨＢｈｈＩ＾ｈ??图卜１建筑物坍塌?图１－２地表塌陷??ｉｍｍ??：篇＿??图１－３地表大变形?图１－４地表脱空??根据国内典型盾构事故案例可知，盾构事故中的地面沉降以及隧道突涌水等??安全事故的直接原因是隧道开挖面土体减少造成了岩层的不稳定变形。尤其对于??水下隧道而言，面对复杂的水下施工条件，若无法控制开挖面的稳定，便易引起??隧道塌方、涌水以及盾构卡机事故的发生。水下隧道具有有限的施工空间，各岗??位施工人员较多，在灾害发生时很难做到全部人员快速撤离。而灾害通常是突发??性和灾难性的，一旦出现，后果不堪设想［＂］。综上所述，结合实际工程，研究越??江盾构隧道穿越富水软土地层开挖面稳定性评价及失稳风险防控极为重要。??１．２国内外研究现状??１．２．１水下隧道研究现状??穿越江河海的地下通道统称为水下隧道，世界发达国家包括日本、英国、美??国等，自２０世纪３０年代起就己开始修建水下隧道，相比较而言中国起步较晚，??但发展势头迅猛。１９７１年６月上海大浦路隧道的竣工开启了我国水下隧道的新??２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于压力拱理论的水下隧道合理覆岩厚度研究[J]. 彭祖昭,封坤,肖明清,何川,蒋超,陈怀伟. 岩土力学. 2018(07)
[2]中国交通运输隧道发展数据统计分析[J]. 赵勇,李鹏飞. Engineering. 2018(01)
[3]日本青函隧道的技术特点及应用情况[J]. 张久长,史俊玲,曲云腾. 中国铁路. 2017(05)
[4]基于改进AHP-SPA的公路隧道围岩质量综合评价[J]. 吴巧玲,林泉. 科技通报. 2016(06)
[5]FLAC3D流固耦合渗流模型探讨[J]. 邓思远,杨其新,蒋雅君,陈浩. 隧道建设. 2016(02)
[6]泥水平衡盾构开挖面稳定性模型试验研究[J]. 刘泉维,杨忠年. 岩土力学. 2014(08)
[7]水下隧道工程实践面临的挑战、对策及思考[J]. 钱七虎. 隧道建设. 2014(06)
[8]矿山法修建水下隧道的设计要点[J]. 张先锋. 现代隧道技术. 2014(02)
[9]中国新型城镇化理论与实践问题[J]. 姚士谋,张平宇,余成,李广宇,王成新. 地理科学. 2014(06)
[10]基于FLAC3D改进的初始地应力场回归方法[J]. 郭运华,朱维申,李新平,贾超,李勇. 岩土工程学报. 2014(05)
博士论文
[1]渗流作用下复合地层盾构隧道施工开挖面稳定性及控制研究[D]. 宋曙光.山东大学 2016
[2]透水砂层泥水平衡盾构开挖面失稳破坏机理研究[D]. 刘泉维.北京交通大学 2014
硕士论文
[1]水下浅埋暗挖隧道的覆盖层安全厚度研究及开挖工序模拟[D]. 张聚文.中南大学 2010
本文编号：3124273
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