两孔平行盾构隧道近接施工的力学行为分析

论文题目: 两孔平行盾构隧道近接施工的力学行为分析

论文类型: 硕士论文

论文专业: 桥梁与隧道工程

作者: 闻毓民

导师: 仇文革

关键词: 平行盾构隧道,近接施工,开挖模拟,影响预测,影响分区

文献来源: 西南交通大学

发表年度: 2005

论文摘要: 在中国各行各业日新月异,经济腾飞的时代,城市基础设施的路网建设也在其中扮演一个非常重要的角色,以地下铁道为中心的城市轨道交通系统的建设也获得空前的发展。在这种工程背景下,出现了许多新问题,亟待解决。其中一个重要而不可忽视的问题就是“近接施工”问题。新建结构物邻近既有结构物施工,并可能对既有结构物产生不利影响的工程称为近接工程,有关近接工程的施工称为近接施工。 在众多地下工程的近接施工中,相邻两孔平行隧道的近接施工是城市地下空间开发中一个十分常见和基本的近接类型。本文以上海轨道交通9号线R413标段并行盾构隧道的控制技术研究项目为契机,着重于最基本的相邻两孔平行盾构隧道近接施工的力学行为和影响分区的研究。首先对两孔平行盾构隧道近接施工相关理论和模拟技术进行了介绍和研究,对近接施工的判断准则及其适用性进行了分类研究,确定了本文研究的两个基本准则,接着根据不同的因素,如埋深、地质情况、空间关系、距离等,对两孔平行盾构隧道的关系进行了分类,确定了分析的基本工况。然后运用大型有限元程序ANSYS编制流程,结合生死单元法和应力释放技术,对100多种工况进行了平面有限元施工模拟,最后分别运用结构应力准则和地表位移准则对各计算工况结果进行了研究分析,得到了在一定的条件下(埋深等),不同准则下的两孔平行盾构隧道近接施工的各种类型的影响分区,并绘制了分区图表。

论文目录:

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 盾构法简介

1.3 近接施工研究现状及相关理论

1.3.1 近接施工力学原理的基本研究

1.3.2 近接隧道的研究

1.3.3 近接隧道施工可能出现问题的研究

1.3.4 近接施工邻近程度判断的研究

1.4 目前研究的问题及本文的研究内容和方法

第2章 两孔平行隧道近接施工的相关理论

2.1 两孔平行盾构隧道近接施工一般力学规律

2.1.1 两孔平行盾构隧道近接施工的分类和基本力学模型

2.1.2 隧道开挖后的弹性二次应力状态与分区

2.2 国内外的技术研究成果

2.2.1 国外技术研究成果

2.2.2 国内技术研究成果

第3章 两孔盾构隧道近接施工数值模拟技术和影响分区判断准则的研究

3.1 计算理论与基础

3.1.1 有限元基本概念

3.1.2 土体本构模型

3.2 隧道近接施工数值模拟技术研究

3.2.1 计算范围的选取

3.2.2 计算荷载及边界问题

3.2.3 卸荷的方法

3.2.4 生死单元控制的方法

3.2.5 在ANSYS程序中开挖模拟的实现

3.2.6 工况计算的集成化技术

3.3 隧道近接施工影响分区判断准则的研究

3.3.1 地表位移准则各分区阈值的研究

3.3.2 既有结构强度准则及各分区阈值的研究

第4章 软土中相邻两孔盾构隧道近接施工影响

4.1 研究工况

4.2 计算模型概述

4.2.1 计算范围和边界条件

4.2.2 采用塑性准则

4.2.3 盾尾间隙的模拟

4.2.4 材料参数

4.2.5 隧道施工模拟

4.3 地表位移近接行为分析及基于地表位移准则的影响分区的确定

4.3.1 地表位移的变化过程

4.3.2 基于地表位移准则的影响分区的确定和分区图的绘制

4.4 结构内力近接行为分析及基于结构应力变化准则的影响分区的确定

4.4.1 结构内力的变化过程

4.4.2 基于结构应力准则的影响分区的确定和分区图的绘制

4.5 本章小结

第5章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

1. 发表论文

2. 科研成果

发布时间: 2006-03-06

参考文献

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• [7].近接道路施工对高速铁路桥梁墩台位移的影响研究[D]. 文祥.西南交通大学2018
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