【碩士】軟土盾構施工擾動引起隧道縱向變形研究【2009】

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內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：巖土工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：同濟大學土木工程學院　　學位年度： 2009年　　隨著越來越多盾構法隧道投入建設和運營，在軟土地區(qū)，其縱向變形引起接縫張開、滲漏水等問題愈發(fā)突出?？v向變形問題在隧道建設期及運營期普遍存在，且影響著隧道的使用及安全。施工期擾動是隧道縱向變形的重要影響因素之一，隧道施工期縱向變形及長期沉降的一部分可歸結為擾動所引起。為從根源上減小隧道縱向變形效應，在建設期減小施工擾動，控制隧道縱向變形帶來的一系列問題，確保隧道的正常使用及安全。本文結合上海地區(qū)盾構隧道建設及運營實踐，運用理論分析、實測數(shù)據(jù)及數(shù)值模擬對盾構施工擾動引起隧道縱向變形問題進行研究。主要包括以下內(nèi)容：　　1．從周圍土體應力場、位移場及物理力學特性三個方面總結盾構旌工對周圍土體的擾動；基于彈性地基梁理論分析土一隧道共同作用，引入高斯曲線分析局部擾動下隧道縱向變形，以實例分析局部擾動對隧道縱向變形的影響。　　2．基于施工擾動，對盾構隧道施工期上浮、縱向沉降進行分析，把兩者歸為隧道施工期縱向變形。對相關經(jīng)驗公式進行討論，以泥水平衡盾構隧道及土壓平衡盾構隧道為實例，分析隧道施工期縱向變形；對隧道施工期縱向變形曲線進行擬合并計算其曲率，得出隧道施工期縱向彎曲嚴重，接近螺栓受拉屈服狀態(tài)?！　?．以實測數(shù)據(jù)為基礎，分析施工期擾動對隧道長期沉降的影響，研究表明：在隧道擾動程度高、前期沉降較大的地方，長期沉降發(fā)展較快，這加劇了隧道縱向變形效應。采用多項式擬合隧道縱向沉降，分析縱向沉降下隧道結構變形特性，評價上海地鐵一號線下行線隧道整體結構性能?！　?．采用三維有限差分程序?qū)浲炼軜嬍┕ひ鹚淼揽v向變形進行數(shù)值模擬。主要有五個方面：①注漿效果及盾尾空隙的影響；②地層應力釋放的影響；③局部超孔隙水壓力消散的影響；④隧道局部滲漏的影響；⑤隧道縱向彎曲形態(tài)下橫向變形及內(nèi)力分布情況。對計算結果進行分析，得出施工擾動下隧道縱向變形相關規(guī)律。　　

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