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摘要泥水式盾构工法是水底隧道特别是过江跨海软土隧道施工的有限选用工法,泥水盾构的最大特点是以泥水压力维持开挖面稳定。一般条件下,泥水压力以及泥水特性有较成熟的设定方法。但在水底隧道高水压、小覆土、复合土层的条件下,如何控制开挖面的稳定,以防止由于泥水劈裂地层引发泥水喷发冒顶或开挖面坍塌事故的发生还没有进行系统的理论研究。以南京地铁长江泥水盾构隧道为例,其高水压、小覆土、大直径、复合土层条件下,如何以泥水压力维持泥水盾构隧道开挖面稳定成为工程成败的关键,泥水压力的设定必须同时满足开挖面稳定及不产生泥水劈裂冒顶为基本条件。本文采用经典的支护压力计算方法与理论对南京长江地铁隧道高水压、小覆土、复合土层,进行理论分析和计算,对既要以较大的泥水压力维持开挖面的稳定,又要防止泥水压力过大劈裂地层发生泥水冒顶现象等难题展开研究。结合有限元数值模拟研究分析了合理的泥水压力设定方法。通过建立计算模型,对不同土质条件、覆土厚度、支护压力、上覆水位情况下开挖面稳定情况进行计算,分别讨论各要素的改变,不同条件下盾构隧道掘进开挖面的受力和变形情况及因此引起的地表变形情况。另外结合南京地铁畔叱そ淼溃捎肁的D馊砑远芄箍M诿嫖榷进行计算和分析,通过与已有的理论压力计算结果对比,计算出了保持开挖面稳定所需要的泥水压力的上下限值,提出保持开挖面稳定的控制措施和管理流程。为地铁畔吖江隧道工程提供指导意见,对今后的类似工程也有一定的参考价值。硕士学位论文关键词;泥水盾构:高水压;小覆土;复合地层;泥水压力:开挖面稳定
摘要
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..⋯⋯⋯..⋯⋯⋯.⋯⋯⋯..⋯⋯⋯...摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第一章绪论⋯⋯⋯...⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯第二章泥水盾构隧道泥水压力设定分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第三章隧道开挖有限元模拟基本理论⋯⋯⋯..⋯⋯..⋯....录研究背景和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯盾构隧道开挖面稳定与破坏研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.∈⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.本文技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.工程背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..泥水盾构开挖面稳定基本概念及原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..扑愎降难∪.扑愎た龅难∪.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..隧道开挖模拟基本理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...淼揽M诨矸治觥目硕士学位论文
第四章泥水盾构隧道开挖面稳定数值模拟分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第五章南京地铁长江隧道开挖面稳定分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...跏嫉赜αΤ〉⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...叩阅P汀模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..数值模拟基本信息⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.的D饽P突拘畔ⅰ.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯南京地铁长江隧道开挖面稳定分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..邢拊7治瞿P突拘畔ⅰ录目.
致谢⋯⋯⋯.⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第六章结论与展望⋯⋯⋯⋯..⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯..攻读硕士学位期间发表学术论文及参与学术活动⋯⋯⋯⋯⋯⋯.邢拊<扑憬峁治觥南京地铁长江隧道开挖面稳定控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯进一步研究的方向⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯硕士学位论文
第一章绪论研究背景和意义随着我国社会经济的快速发展,城市化进程不断加剧。各种地面资源的利用愈来愈趋于饱和,城市地下空间资源的开发利用已成为社会可持续发展的重要方向之一。盾构作为隧道施工的专用机械,以其施工速度快、对环境影响小等优点,在城市地下隧道建盾构隧道工法优点之一是对周围环境影响程度较小,在城市隧道工程及软土隧道中力过小导致开挖面前方土体大量进人压力舱,引起地基发生过大沉降,