【碩士】水平凍結(jié)暗挖地鐵雙線隧道受力機理研究【2009】

內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：工程力學　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：安徽理工大學　　學位年度： 2009年　　隨著城市化的步伐加快，向地下要空間已成為城市發(fā)展的歷史必然。由于人工地層凍結(jié)法具有諸多優(yōu)點而成為富含水層地下工程施工方法中一種常用形式，但地層水平凍結(jié)法施工的影響因素多，且多數(shù)處于城市繁華地帶，工程風險大。　　本文首先通過凍土力學性能試驗和數(shù)值模擬對雙線隧道凍結(jié)壁的溫度場及凍土的凍脹融沉特性進行了理論分析，導出凍結(jié)壁的形成規(guī)律，論述了水平凍結(jié)法施工的凍脹融沉效應對凍結(jié)壁、地下管線及地表變形的影響；其次以上海地鐵工程為例，利用相似理論的基本原理，導出凍結(jié)法隧道施工的相似準則，進行大型物理模型試驗研究；最后，本文就隧道開挖過程中通過模型試驗和計算方法對其變形特性進行了研究比較。　　就本文的模型試驗(3．5m厚度凍結(jié)壁)來看，凍土的溫度場分布情況為溫度在0℃以上下降梯度較大(一般為1．6 U／h)，在0℃以下測溫點溫度下降趨勢較為平緩。同時，在土的凍結(jié)過程中，土體產(chǎn)生了一定的凍脹現(xiàn)象，地表凍脹位移最大值達到28．2mm，凍結(jié)壁凍脹位移最大值達到30mm。凍結(jié)壁解凍過程中，土體融沉位移呈線性增長趨勢，凍結(jié)壁自然融沉最大融沉位移達到26．2ram，地表最大融沉位移達到13．6mm。數(shù)值計算結(jié)果與物理模型試驗結(jié)果基本吻合。通過理論分析、模型試驗和數(shù)值分析，驗證了水平地層凍結(jié)法施工的可行性，并對影響凍結(jié)法施工的因素進行了深入的分析，本文對雙線水平地層凍結(jié)法支護開挖的設計、施工具有較好的指導意義?！　?

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