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渗流条件下辐条式刀盘盾构掘进面稳定性分析
| 论文题名： | 渗流条件下辐条式刀盘盾构掘进面稳定性分析 |
| 关键词： | 隧道工程;盾构施工;掘进稳定性;围岩监测 |
| 摘要： | 盾构法凭其自身的优势,成为目前最主要的隧道施工方法,其中土压平衡式盾构的使用较为广泛。但是由于地质条件和施工工艺的影响,很难避免对周围地层的扰动,可能引起隧道掘进面失稳破坏,因此隧道掘进面的稳定性研究就具有非常重要的意义。刀盘作为盾构机的关键部件之一,起着至关重要的作用,主要有开挖土体、维持掘进面稳定和搅拌土砂的功能,刀盘的结构形式有面板式和辐条式两种基本形式,目前国内盾构施工对辐条式刀盘的使用越来越多。 本文将在考虑地下水渗流的情况下,研究使用辐条式刀盘的土压平衡式盾构机在施工过程中各参数对掘进面稳定性的影响。主要研究内容包括：⑴对隧道盾构掘进面稳定性研究的发展状况进行综述,阐述盾构隧道施工中保持掘进面稳定的重要性；⑵针对掘进面稳定性研究对数值模拟计算程序的要求,运用显示动态松弛拉格郎日差分软件(Flac3D)作为分析问题的工具,阐述程序求解原理及实现关键技术,选择合理的材料本构模型,设计数值模拟的具体方案；⑶建立砂土地层计算模型,研究有地下水存在,应用辐条式刀盘的情况下,刀盘开口处支护力变化引起的围岩变形规律,得出确定掘进面极限支护力的方法和砂土地层掘进面失稳破坏时的状态。在此基础上对影响掘进面稳定性的一些重要的隧道参数、地下水位的变化以及其他影响渗流的参数对掘进面稳定性进行敏感性分析,重点对刀盘开口率的影响进行分析；⑷建立粘土地层计算模型,得出在有地下水存在,应用辐条式刀盘的条件下,粘土体地层掘进面失稳破坏模式,并分析各影响因素对掘进面稳定性的敏感性分析,得出相关结论,为盾构施工提供参考。 |
| 作者： | 惠永川 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 张义同 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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