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软土地层中盾构施工参数对管片上浮的影响研究
| 论文题名： | 软土地层中盾构施工参数对管片上浮的影响研究 |
| 关键词： | 盾构隧道;管片上浮;数值模拟;注浆压力;土仓压力;千斤顶压力 |
| 摘要： | 我国地铁隧道采用盾构法施工已经有几十年的历史，施工技术和工艺得到了很大发展，也积累了相当丰富的经验。然而，盾构隧道施工中，经常会出现管片局部或整体上浮的情况。此类问题的出现不仅给隧道的防水带来隐患，而且还会影响工程的质量，增加工程造价，造成资源浪费。本文以杭州地铁二号线为工程背景，通过实地调研、现场监测和数值模拟对管片上浮的发生发展规律进行了研究，主要研究内容和成果如下: (1)隧道上浮过程可以分为两个阶段，即“隧道初次上浮”阶段和“隧道二次上浮”阶段，由盾构上浮引起的隧道上浮称为隧道初次上浮，而由管片上浮引起的隧道上浮称为隧道二次上浮，隧道二次上浮量等于管片上浮量。工程实例中该监测区段隧道初次上浮较为严重，且初次上浮量在隧道总上浮量值中所占比重较大，最小为50％最大为85％。 (2)工程实例中该区段隧道初次上浮趋势与管片上浮趋势保持一致，亦即盾构上浮趋势与管片上浮趋势保持一致，说明引起盾构上浮量大的地段必能引起较大的管片上浮，施工时应予以足够重视。 (3)管片上浮可分为三个阶段:距离盾尾0～3环为上浮激增段，距离盾尾3～20环为上浮平缓段，距离盾尾20～25环以后为上浮稳定阶段;管片在上浮激增段的上浮量占管片总上浮量的比重较大，约为80％。 (4)随着等效注浆压力增大，管片底部、顶部内侧上浮量均增大，且管片底部上浮对注浆压力更为敏感;随着注浆压力增大，管底下卧层土体回弹量与管顶上覆土体沉降量均减小，且与管片相对比，土体位移对注浆压力更为敏感。 (5)随着浆液弹性模量增大，管片底部上浮量增大，而管片顶部上浮量减小;随着浆液弹性模量增大，管底下卧层土体回弹量与管顶上覆土体沉降量均减小，且与管片相比，土体位移对浆液弹性模量的变化更为敏感。 (6)随着土仓压力增大，管片底部、顶部内侧上浮量均增大，与管顶相比，管片底部上浮量对土仓压力更敏感;随着土仓压力增大，管底下卧层土体回弹量增大，而管顶上覆土体沉降量则减小。 (7)当千斤顶压力大小相同时，随着压力偏角减小，管片底部与顶部上浮量均增大;当千斤顶压力偏角相同且为正值时，随着压力增大，管片顶部与底部的上浮量均减小;当千斤顶压力偏角相同且为负值时，随着压力增大，管片底部与顶部上浮量均增大。 (8)千斤顶压在管片上的压力对盾尾后方土层的变形影响不大或者几乎无影响。千斤顶压力对管片上浮的影响能力小于注浆压力、浆液弹性模量、土仓压力等。 |
| 作者： | 陈自海 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 杨建辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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