文档介绍：摘要提出了“局部抗浮计算模式”——研究一块或一环管片在上盾构隧道施工中,对于刚脱离盾尾的管片,经常会出现局部或整体上浮,已经被众多的工程实际所证实。表现为管片错台、裂缝、,尤其是在穿越河底浅覆土时,该问题尤为突出,已经引起了一定关注。本文主要针对施工期盾构隧道存在的上浮问题产生机理及控制计算展开研究:提出将盾构管片上浮力分为“静态上浮力”和“动态上浮力”。“静态上浮力”是由泥浆、注浆浆液或者地下水包裹管片,造成局部管片浸泡在液态环境中,从而产生的上浮力;“动态上浮力”是伴随着盾尾管片壁后注浆的施工过程而产生的可能引起管片上浮、局部错台、开裂、压碎或其他破坏形式的力。分析研究了注浆浆液在管片壁后的扩散过程。将管片壁后注浆的扩散过程归纳为充填注浆、渗透注浆、压密注浆及劈裂注浆等鼋锥巍H衔I缸⒔脱姑通过引入等效孔隙率替代土体本身的孔隙率,即将管片脱离盾尾后形成的建筑间隙折算为土体本身的孔隙率,来考虑建筑间隙的影响,分别基于球面扩散公式和柱面扩散公式,在假定半球面扩散和弧面扩散的前提下,对盾构隧道壁后注浆的渗透范围及因注浆而对管片造成的注浆压力进行了理论推导,得到了考虑建筑间隙影响的浆液扩散半径及对管片产生的压力大小计算式。实例分析表明,盾构隧道壁后注浆浆液的扩散半径及对管片产生的压力与注浆压力、注浆时间、浆液粘度、土体渗透率、建筑间隙厚度、注浆管半径等众多因素有关。并针对具体工程实际,通过给定部分施工和土性参数,讨论了盾构隧道壁后注浆的扩散半径及对管片产生的压力与各影响因素之间的关系。浮力的作用下,管片、螺栓,乃至上覆土对其上浮的影响。并分别从单一管片抗浮角度和整环蚴管片抗浮角度提出了管片局部抗浮计算的计算式。单一管片抗浮计算式是针对上浮力饕J且蜃⒔亩细×集中于局部管片背部。产生了较大集中力,进而可能造成单块管片出现错台的抗浮验算;整环管片错动分析计算式是将动态上浮力考虑作用于整环管片饕J歉胀牙盾尾的管片悸歉没吩诙细×ψ饔孟碌氖芰陀肷细餐恋淖饔眯вΓ提出了“纵向整体抗浮计算模型”——将己拼装成型管片纵向考虑为一整阶段是对管片产生注浆压力,形成动态上浮力的主要阶段。
体,将其简化为一纵向长梁。考虑该梁在上浮力的作用下,简化梁与地层总体的受力和变形性能。在纵向总体计算模型中,将横向刚度有效率及横向刚度影响系数引入到纵向等效抗弯刚度的分析计算中,推导了考虑横向刚度有效率的纵向等效抗弯刚度计算式,从而初步将纵向刚度的分析与横向刚度的变化统一起来,进而也说明了盾构隧道纵、横向抗弯刚度的相关性和匹配性。实例分析表明:盾构隧道横向抗弯刚度的大小与纵向等效抗弯刚度关系密切,表现为同方向变化,即纵向抗弯刚度随横向抗弯刚度的增大而增大。并利用三维有限元模型对施工期盾构隧道的上浮特性进行了数值模拟。最后,对存在问题和迸一步研究的方向进行了简要讨论。关键词:盾构隧道,管片,环向刚度,纵向刚度,壁后注浆上浮,纵向等效连续化模型Ⅱ
恽虼锄曲曲胁,,凹⒏状琩蔿膃翻硒辦.,蠲膕,糟轪甀畇膖蒩賜膒甌戢畐.’甌瓵Ⅸ瑆—,甌../Ⅲ
.,,.·.,..
学位论文作者签名:叫罄渺。赉杩鱬日学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。
舀扩同济大学学位论文原创性声明∥叶,辄本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。者作论位学签文
第滦髀引言“世纪是地下空间开发与利用的世纪”慰酥荆,在西方国家,有人称世纪是。隧道工程世纪”,1臼兰臀夜淼篮偷叵工程项繁多,工程浩大:南水北调、西气东输、西电东送、青藏铁路等众多大型项目中,隧道工程占有相当比例位佬郏:西部大开发过程中也正涌现出大量的长大隧道和隧道群;地铁建设更是方兴未艾,目前,地铁建设正在北京、上海、天津、广州、深圳、南京、重庆、西安、成都、苏州等城市进行,青岛、武汉、哈尔滨、无锡等城市在不久的将来都可能修建地铁。如此多的隧道工程需要建设,为盾构工法应用和发展提供了广阔空间。近年来由于盾构法在施工技术上的不断改进,机械化程度越来越高。对地层