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土压平衡盾构始发钢套筒受力变形特征与土体扰动分析
| 论文题名： | 土压平衡盾构始发钢套筒受力变形特征与土体扰动分析 |
| 关键词： | 隧道施工;土压平衡盾构;始发钢套筒;受力变形特征;土体扰动 |
| 摘要： | 随着盾构工法的快速发展，盾构钢套筒始发技术应用也更加广泛与普遍，因此，钢套筒辅助盾构始发过程中的安全问题成为重要关注点。然而目前对于钢套筒始发技术本身，大多数学者的关注点在施工技术，鲜有学者通过现场实测对其受力特征及变形情况进行分析。为弥补上述空白，本文依托深圳地铁9号线红树湾站和上梅林站盾构钢套筒始发工程，通过现场监测试验和数值模拟手段，对钢套筒始发过程中简体力学性能和施工过程对端头土体扰动规律进行了研究。本文主要研究工作与成果如下: (1)通过对上梅林站钢套筒始发施工过程中端头地层的土压力和孔隙水压力进行监测，根据监测结果，将盾构始发施工过程对地层的影响划分为:进洞期、影响前期、盾体经过期、盾尾注浆期、影响后期五个阶段，分别对各个阶段的地层土压力及孔隙水压力进行了详细分析，总结得出钢套筒始发施工对端头土体的扰动规律。 (2)通过对红树湾站钢套筒始发施工过程中的筒体应力进行现场监测，分析监测结果，得到盾构始发过程中钢套筒环向与纵向应力分布以及变化规律，并在此基础上根据最大拉应力理论，对盾构始发过程中筒身结构安全性能进行了评估。 (3)利用有限元软件建立三维模型，模拟实际施工过程，对钢套筒在盾构始发施工过程中的筒身力学特性进行了研究。通过改变掌子面压力和同步注浆压力设定不同施工工况，计算分析得到不同施工状态对筒身变形及应力的影响规律。并将实际工况的计算结果与实测结果进行了对比验证。 上述研究探明了钢套筒辅助盾构始发过程对端头土体的扰动规律，以及筒身力学特性变化规律。有助于正确评估盾构始发过程中钢套筒的工作状态，能够为今后始发钢套筒的优化设计及施工过程中的安全性能评估提供一定的参考和依据。 |
| 作者： | 周逸凯 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 袁大军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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