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人工冻结法开挖地铁联络通道过程中特殊管片受力的研究
| 论文题名： | 人工冻结法开挖地铁联络通道过程中特殊管片受力的研究 |
| 关键词： | 人工冻结法;地铁隧道;联络通道;特殊管片受力;数值模拟;围岩强度 |
| 摘要： | 人工冻结法目前已经广泛应用于地铁上下行隧道间联络通道的施工中。特别是在软弱地层地区,这种工法能够提高开挖区域周围围岩的强度和防水性能,使围岩自身的支护能力变强,增加了施工的安全性。联络通道开挖处的特殊管片在冻结过程中的受力情况较复杂,不同形式的特殊管片,其受力情况也有很大区别。本文以苏州轨道交通1号线某区间隧道联络通道工程为背景,通过理论分析,数值模拟等方法进行了一些研究,主要内容、采用的方法以及结论如下: (1)阐述了冻结法的相关机理,着重分析了冻结过程中水分的迁移,土中水的相变以及冻胀等关键问题。 (2)采用瞬态分析法模拟了整个积极冻结过程,通过焓值的定义模拟了水的相变现象。通过分析计算结果,了解了冻结开始到冻结壁交圈直至冻结帷幕形成的大致过程,展示了各个时期冻结管周围土体的温度变化及分布情况,大致估计了积极冻结完成后冻土帷幕的厚度。 (3)用间接热应力分析法进行数值模拟,分别计算了三种不同的特殊管片形式在冻胀力的作用下的受力情况,采用不同的方法和指标分析了各自的受力特点,并进行了对比。最后还评估了冻胀作用对主隧道的影响。 (4)鉴于苏州地铁1号线中所采用的特殊管片形式比较新,可借鉴的工程应用经验还不是太多,故采用数值模拟对其形式进行优化。通过计算结果对比了优化前后特殊管片各部分受力的变化,并评价了各种优化方式对造价的影响,提出了合理的优化建议。 |
| 作者： | 赵永正 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 何平 |
| 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 |
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