原文传递
松散地质条件下盾构隧道施工环境影响的数值模拟及试验
| 论文题名： | 松散地质条件下盾构隧道施工环境影响的数值模拟及试验 |
| 关键词： | 隧道工程;盾构施工;地面隆陷;围岩监测 |
| 摘要： | 盾构法以其智能、快捷、安全的诸多优势,在城市地铁施工中被广泛的推广及应用。但是,由于盾构施工需要控制的因素较多,必然要对周围土体造成扰动,进而导致地面隆陷、地层水平位移等情况的发生。为减小盾构施工对施工沿线的管线、建筑物等造成的危害,有必要对施工引起的地面沉降进行研究。其中数值模拟是比较有效的方法之一,但是目前大多数研究所进行数值模拟均是基于土的加载原理来进行设置的,较多的采用摩尔库伦模型,然而事实上盾构施工过程中土体从受到扰动到支护稳定状态,整个过程为卸荷过程,用加载的方法进行模拟,难以准确反映地面隆陷真实水平。 本文以北京地铁十五号线在建盾构项目为工程背景,基于卸载土力学的研究方法,对研究区域内盾构隧道上覆土体进行比重、压缩、常规三轴压缩、三轴卸荷试验,确定土体的基本物理力学指标及应力应变特征,通过FLAC3D对加、卸荷应力应变曲线进行拟合,确定土体的c(粘聚力)、()(内摩擦角)、E(弹性模量)、κ(弹性膨胀线斜率)、λ(常态固结线斜率)等材料参数,进而分析两种应力路径下材料参数的差异,分析结果表明:在卸载路径下土体的粘聚力、内摩擦角、规范化弹性模量水平较加载路径均有所增大,其中规范化弹性模量增大幅度最大。根据区间施工监测方案、工程进展情况选取合适的监测断面展开研究,通过FLAC3D模拟地质环境、盾构施工过程特点进行建模,分别通过M-C、D-P、修正剑桥模型分别采用加、卸载试验参数对沉降的影响进行模拟,将计算出的结果同施工现场区间监测的实测数据进行对比,模拟结果表明:加载的模拟方法由于没有考虑加载与卸载差异性,计算出的数值偏大,而通过拟合卸荷曲线的方法将材料参数修正后所计算的沉降数值,由于考虑了加卸载的差异性因素,模拟出沉降量与现场的实测数据基本吻合；修正剑桥模型拟合的沉降曲线形态同实测的沉降曲线更加接近。 |
| 作者： | 张振 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 陈立宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
