盾构下穿连镇铁路路基沉降及控制措施研究
发布时间：2022-04-22 22:14
随着城市交通体系的不断完善,轨道交通规划建设已经成为城市交通体系的重要组成部分。盾构法因独具的优势成为城市地下轨道交通施工的主要方法之一。盾构掘进下穿既有基础设施的施工技术亦成为工程建设中的重点控制对象。盾构施工前应做好充分的理论分析和技术预测:首先,从理论上分析和预测盾构施工过程中可能引起的地表沉降和对既有基础设施的造成的变形;其次,采用已有施工经验制定多重加固保护措施,以将地表沉降值和既有基础设施变形值控制在安全允许范围内。以淮安轨道交通项目盾构下穿连镇铁路区间段为研究背景,为保证盾构下穿连镇铁路路基引起的沉降值在安全范围内,文章对盾构引起的沉降值和沉降控制措施通过理论计算、模型试验、软件模拟和参考既有施工经验方法进行分析。得到如下结果:（1）利用双线盾构Peck叠加法沉降理论计算得到盾构下穿连镇铁路路基沉降值S21max=16.68mm,S22max=16.68mm;采用扰动因子修正公式得到的沉降S21max=15.58mm,S22max=16.59mm;（2）通过砂土室内盾构超挖和注浆补偿模...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 盾构法施工地表沉降变形的研究现状
1.2.2 盾构法穿越既有设施的研究现状
1.2.3 工程施工技术沉降控制研究现状
1.3 论文的研究内容和方法
1.3.1 论文内容
1.3.2 技术研究路线
1.4 本章小结
第二章 盾构隧道围岩扰动机制及地表沉降理论分析
2.1 工程背景概述
2.2 单线盾构法施工围岩扰动机制分析
2.2.1 盾构法隧道施工过程
2.2.2 单线盾构管土相互作用分析
2.2.3 单线盾构围岩扰动土体分区及扰动范围分析
2.3 双线盾构隧道扰动机制分析
2.3.1 平行双线盾构的管土相互作用分析
2.3.2 平行双线盾构隧道扰动范围
2.4 盾构隧道地表沉降规律的理论分析
2.4.1 单孔隧道Peck计算公式
2.4.2 平行双线隧道地表沉降计算
2.5 工程实例分析
2.5.1 单孔隧道peck计算
2.5.2 平行双线隧道地表沉降计算
2.6 本章小结
第三章 盾构超挖注浆地表沉隆规律研究室内模型试验
3.1 模型试验介绍
3.1.1 模型试验简介
3.2 盾构超挖和注浆补偿室内模型试验
3.2.1 自主研发注浆补偿实验模型装置
3.2.2 盾构超挖实验
3.2.3 盾构补偿试验
3.3 盾构超挖地表沉降规律研究
3.3.1 地表中心沉降规律分析
3.3.2 地表沉降范围规律分析
3.4 盾构注浆补偿地表隆起规律研究
3.4.1 地表中心隆起规律分析
3.4.2 地表隆起范围规律分析
3.5 本章小结
第四章 盾构下穿连镇铁路路基施工数值模拟分析
4.1 MIDAS有限元软件理论
4.1.1 MIDAS理论
4.2 工程概况
4.2.1 工程背景
4.2.2 工程地质条件
4.2.3 水文条件
4.3 模型假定及建立
4.3.1 模型假定
4.3.2 盾构模型掘进过程简化
4.3.3 三维数值模型建立
4.3.4 计算参数
4.4 盾构施工参数因素分析
4.4.1 横截面沉降槽形态分析
4.4.2 节点时辰曲线分析
4.4.3 注浆压力与地表沉降关系
4.5 监测数据验证及分析
4.5.1 监测点位布置图
4.5.2 横截面沉降槽
4.5.3 监测点时辰曲线分析
4.6 本章小结
第五章 沉降控制措施-“克泥效”工法
5.1 常见的沉降控制措施
5.2 克泥效工法
5.2.1 “克泥效”的定义
5.2.2 注浆沉降控制措施应用
5.2.3 “克泥效”沉降控制措施效果评价
5.3 “克泥效”工法的应用前景
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]南宁地铁盾构双线隧道地表沉降预测模型研究[J]. 欧孝夺,罗炳雄,江杰,秦金喜,杨杉楠. 广西大学学报(自然科学版). 2019(04)
[2]地铁盾构隧道施工横向地表沉降分析[J]. 谭佳,瞿南. 现代测绘. 2018(06)
[3]克泥效抑制沉降在盾构下穿既有建筑物中的应用[J]. 熊四清. 工程与建设. 2018(03)
[4]基于隧道不均匀变形的地表沉降随机介质理论预测模型[J]. 刘波,杨伟红,张功,高雷. 岩石力学与工程学报. 2018(08)
[5]大直径泥水平衡盾构穿越砂性地层沉降控制分析[J]. 包雨生,李策,梁敏飞,王士民. 铁道标准设计. 2018(12)
[6]类矩形盾构施工引起地下管线竖向位移计算方法研究[J]. 魏纲,崔程虹,蔡诗淇,张鑫海. 市政技术. 2018(02)
[7]砂土地层地铁盾构隧道施工对地层沉降影响的模型试验研究[J]. 王海涛,金慧,涂兵雄,张景元. 中国铁道科学. 2017(06)
[8]基于随机介质理论的浅埋偏压隧道沉降预测[J]. 傅鹤林,李鲒,王洪涛,张加兵,黄震. 铁道工程学报. 2017(09)
[9]重叠隧道施工数值分析[J]. 柳瑶,杜文华,吕东阳. 低温建筑技术. 2017(05)
[10]小净距上下重叠盾构隧道施工扰动数值分析[J]. 范晓真,骆祎,王伊丽,张迪. 科学技术与工程. 2017(11)
博士论文
[1]隧道施工引起地层位移及建筑物变形预测的实用方法研究[D]. 韩煊.西安理工大学 2007
[2]地铁隧道盾构法施工对周围环境影响的数值模拟[D]. 张海波.河海大学 2005
硕士论文
[1]盾构施工对地表及既有隧道位移变化模型试验研究[D]. 王京涛.安徽建筑大学 2018
[2]盾构隧道施工引起邻近被动桩的附加响应仿真分析[D]. 王子川.华南理工大学 2016
[3]盾构隧道施工地表沉降规律及控制措施研究[D]. 郑淑芬.中南大学 2010
本文编号：3646788
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 盾构法施工地表沉降变形的研究现状
1.2.2 盾构法穿越既有设施的研究现状
1.2.3 工程施工技术沉降控制研究现状
1.3 论文的研究内容和方法
1.3.1 论文内容
1.3.2 技术研究路线
1.4 本章小结
第二章 盾构隧道围岩扰动机制及地表沉降理论分析
2.1 工程背景概述
2.2 单线盾构法施工围岩扰动机制分析
2.2.1 盾构法隧道施工过程
2.2.2 单线盾构管土相互作用分析
2.2.3 单线盾构围岩扰动土体分区及扰动范围分析
2.3 双线盾构隧道扰动机制分析
2.3.1 平行双线盾构的管土相互作用分析
2.3.2 平行双线盾构隧道扰动范围
2.4 盾构隧道地表沉降规律的理论分析
2.4.1 单孔隧道Peck计算公式
2.4.2 平行双线隧道地表沉降计算
2.5 工程实例分析
2.5.1 单孔隧道peck计算
2.5.2 平行双线隧道地表沉降计算
2.6 本章小结
第三章 盾构超挖注浆地表沉隆规律研究室内模型试验
3.1 模型试验介绍
3.1.1 模型试验简介
3.2 盾构超挖和注浆补偿室内模型试验
3.2.1 自主研发注浆补偿实验模型装置
3.2.2 盾构超挖实验
3.2.3 盾构补偿试验
3.3 盾构超挖地表沉降规律研究
3.3.1 地表中心沉降规律分析
3.3.2 地表沉降范围规律分析
3.4 盾构注浆补偿地表隆起规律研究
3.4.1 地表中心隆起规律分析
3.4.2 地表隆起范围规律分析
3.5 本章小结
第四章 盾构下穿连镇铁路路基施工数值模拟分析
4.1 MIDAS有限元软件理论
4.1.1 MIDAS理论
4.2 工程概况
4.2.1 工程背景
4.2.2 工程地质条件
4.2.3 水文条件
4.3 模型假定及建立
4.3.1 模型假定
4.3.2 盾构模型掘进过程简化
4.3.3 三维数值模型建立
4.3.4 计算参数
4.4 盾构施工参数因素分析
4.4.1 横截面沉降槽形态分析
4.4.2 节点时辰曲线分析
4.4.3 注浆压力与地表沉降关系
4.5 监测数据验证及分析
4.5.1 监测点位布置图
4.5.2 横截面沉降槽
4.5.3 监测点时辰曲线分析
4.6 本章小结
第五章 沉降控制措施-“克泥效”工法
5.1 常见的沉降控制措施
5.2 克泥效工法
5.2.1 “克泥效”的定义
5.2.2 注浆沉降控制措施应用
5.2.3 “克泥效”沉降控制措施效果评价
5.3 “克泥效”工法的应用前景
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]南宁地铁盾构双线隧道地表沉降预测模型研究[J]. 欧孝夺,罗炳雄,江杰,秦金喜,杨杉楠. 广西大学学报(自然科学版). 2019(04)
[2]地铁盾构隧道施工横向地表沉降分析[J]. 谭佳,瞿南. 现代测绘. 2018(06)
[3]克泥效抑制沉降在盾构下穿既有建筑物中的应用[J]. 熊四清. 工程与建设. 2018(03)
[4]基于隧道不均匀变形的地表沉降随机介质理论预测模型[J]. 刘波,杨伟红,张功,高雷. 岩石力学与工程学报. 2018(08)
[5]大直径泥水平衡盾构穿越砂性地层沉降控制分析[J]. 包雨生,李策,梁敏飞,王士民. 铁道标准设计. 2018(12)
[6]类矩形盾构施工引起地下管线竖向位移计算方法研究[J]. 魏纲,崔程虹,蔡诗淇,张鑫海. 市政技术. 2018(02)
[7]砂土地层地铁盾构隧道施工对地层沉降影响的模型试验研究[J]. 王海涛,金慧,涂兵雄,张景元. 中国铁道科学. 2017(06)
[8]基于随机介质理论的浅埋偏压隧道沉降预测[J]. 傅鹤林,李鲒,王洪涛,张加兵,黄震. 铁道工程学报. 2017(09)
[9]重叠隧道施工数值分析[J]. 柳瑶,杜文华,吕东阳. 低温建筑技术. 2017(05)
[10]小净距上下重叠盾构隧道施工扰动数值分析[J]. 范晓真,骆祎,王伊丽,张迪. 科学技术与工程. 2017(11)
博士论文
[1]隧道施工引起地层位移及建筑物变形预测的实用方法研究[D]. 韩煊.西安理工大学 2007
[2]地铁隧道盾构法施工对周围环境影响的数值模拟[D]. 张海波.河海大学 2005
硕士论文
[1]盾构施工对地表及既有隧道位移变化模型试验研究[D]. 王京涛.安徽建筑大学 2018
[2]盾构隧道施工引起邻近被动桩的附加响应仿真分析[D]. 王子川.华南理工大学 2016
[3]盾构隧道施工地表沉降规律及控制措施研究[D]. 郑淑芬.中南大学 2010
本文编号：3646788
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