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复合地层φ7m盾构的刀盘适应性及施工引起地层变形规律分析
| 论文题名： | 复合地层φ7m盾构的刀盘适应性及施工引起地层变形规律分析 |
| 关键词： | 复合软弱地层;盾构隧道;盾构刀盘;地质适应性;地层变形规律 |
| 摘要： | 伴随着经济和科技的快速发展，城市建设规模不断发展，城市轨道交通网络不断完善，盾构隧道技术具有十分广阔的应用前景。与此同时，为了提高乘车舒适度，列车提速成为轨道交通的发展趋势，解决由此带来的空气动力学问题需要增大隧道设计断面。不断完善盾构隧道施工的环境效应研究，形成具有自主知识产权的Φ7m复合盾构整机设计和制造技术，对于完善我国高端设备制造体系、提升国际竞争力以及我国的城市轨道交通建设具有极其重要的意义。 深圳市城市轨道交通11号线是国内首条设计运营时速为120km/h的地铁线路，本文依托其车公庙站～红树湾站区间隧道工程，开展复合地层Φ7m盾构的刀盘适应性及施工引起地层变形规律研究，主要研究内容如下: (1)提出复合地层盾构施工的不利地质因素的概念，对依托工程沿线地层进行分类并统计其分布里程;分析不利地质因素的工程特性及其对盾构功能设计的影响，据此提出了Φ7m盾构的功能设计要求，并对Φ7m复合盾构的关键设计参数进行理论计算; CET6950型盾构的性能参数满足上述要求，体现了盾构机组的适应性; (2)研究了盾构刀盘及刀具的类型、适用范围、工作原理和刀具布置规律，并总结已有盾构刀盘的设计经验和广州、深圳复合地层中盾构施工的成功经验;据此，并通过刀盘的力学特性分析，验证了依托工程的复合地质条件与Φ7m盾构刀盘之间的适应性;盾构始发段掘进参数进一步表明了刀盘的地质适应性; (3)基于Peck公式，研究沉降槽宽度系数的确定方法;基于数值模拟方法，建立模拟单孔盾构隧道掘进施工的三维数值模型，从隧道上覆软弱淤泥地层的分布深度、分布厚度及其与隧道的相对空间关系三方面，开展隧道上覆软弱淤泥地层对地表沉降的影响研究; (4)基于数值模拟方法，建立模拟双孔盾构隧道掘进过程的三维数值模型，从隧道覆径比、地层复合比和隧道间径比三个方面，开展复合地层中盾构掘进引起的地表沉降研究。 |
| 作者： | 郭朝 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 黄明利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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