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双圆盾构隧道施工引起的土体变形研究
| 论文题名： | 双圆盾构隧道施工引起的土体变形研究 |
| 关键词： | 隧道施工;双圆盾构;土体变形;偏转限制角 |
| 摘要： | 随着城镇化和现代化的迅速发展，城市地下可用空间越来越少，如何更加有效地利用地下空间逐渐成为一个非常重要的课题。与单圆隧道施工相比，双圆盾构隧道施工具有施工效率高、节约地下空间、对周围影响小等诸多优点。本文首先从施工原理、盾构机构造、衬砌管片构造及装配等多方面系统地介绍了双圆盾构隧道施工技术，并对几个典型工程进行了介绍。然后介绍了双圆盾构隧道施工中土体变形的计算方法，包括等效面积法、叠加法、随机介质理论方法和弹性理论法，并通过实例进行了预测和分析。接着考虑了施工偏转对土体变形的影响，介绍了双圆盾构隧道施工在偏转工况下的土体计算方法，包括随机介质理论方法和弹性理论法，并通过实例详细计算和分析了盾构偏转对土体变形的影响规律。 本文完成的主要工作以及研究结果概括如下: ①双圆盾构隧道施工与单圆盾构隧道施工的施工原理是类似的，主要的不同在于双圆盾构的横断面采用两个不完全的圆断面组合而成，由此造成了盾构机构造、衬砌管片的构造及拼装等方面的不同，其控制设备更多，控制难度更大。 ②在不考虑盾构偏转影响的正常工况下，可采用等效面积法、叠加法、随机介质理论方法和弹性理论法等四种方法计算双圆盾构隧道施工中由于土体损失引起的土体变形，但各方法的预测效果和范围有所不同。等效面积法和叠加法只能用于计算地表土体的沉降，两种方法的预测结果非常接近，但均与实测值有较大偏差，预测的最大地表沉降值太大。随机介质理论方法可用于地表及隧道开挖以上土体的沉降和横向变形计算，但不能计算隧道开挖两侧及隧道下方土体的变形，且其预测结果偏小。弹性理论法可用于任一土体的变形计算，且其结果与实测值相比较为接近，是这四种方法中预测效果最好的。 ③双圆盾构隧道施工中盾构偏转是一个极为重要的施工控制要点，盾构偏转不仅影响隧道的正常运营和使用寿命，而且引起土体附加变形。因此，在预测施工中土体变形时应考虑盾构偏转的影响。实际施工中通常采用±0.6°作为偏转限制角，但这仅是一个经验值。 ④可采用随机介质理论方法和弹性理论法计算偏转工况下双圆盾构隧道施工引起的土体变形，根据实例分析，盾构偏转对土体变形的影响大小是不同的，这主要是由于实际工程中，地质环境条件和施工条件不同造成的。 |
| 作者： | 刘学松 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 彭念;朱泽兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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