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穿越既有公路顶管法施工关键技术研究
| 论文题名： | 穿越既有公路顶管法施工关键技术研究 |
| 关键词： | 地下通道建设;矩形顶管法;数值模拟;土仓压力;注浆压力;顶进速度 |
| 摘要： | 近些年,随着现代城市建设的发展,顶管施工方法作为一种非开挖技术,已广泛应用于城市市政建设当中。它无需开挖地层表面,就能够穿越公路、铁道、河流、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等,对周边环境扰动较小,与同管径的明挖施工法相比节约用地,与盾构法相比又有一定的经济性,在地下结构施工方面具有其它施工方法不可比拟的优越性。 本文以包头市阿尔丁大街地下通道建设工程为背景,借助三维有限元计算分析软件ANSYS建立有限元模型,模拟了在动力荷载作用下以及土仓压力、注浆压力和顶进速度的综合影响下,矩形顶管法施工所引起的周围土体位移和应力的分布情况,并与现场实测数据进行了比较,对模型的计算参数进行了验证。然后,进一步研究了矩形顶管施工中的土仓压力、注浆压力和顶进速度等关键参数,并得到了各关键参数的合理取值范围。 经过研究得到以下结论:在一定的范围(三倍通道边长)内,随着土仓压力及注浆压力的增大,顶管施工引起的地表沉降量有显著减小的趋势;而随着顶进速度的增大,沉降量逐渐增加。当开挖面距离监测点较远时,监测点处地表会出现较小的沉降;当开挖面距离监测点越近,监测点处地表沉降越大;当开挖面在监测点处的有效范围(三倍通道边长)内时,土仓压力由0.08MPa增加至0.18MPa时,地表沉降可以减小65％左右,注浆压力由0.2MPa增加至1.0MPa时,地表沉降可以减小50%左右,顶进速度由2cm/min增加至5cm/min时,地表沉降增加67%左右。根据以上规律,确定了更加有利于施工的土仓压力、注浆压力和顶进速度的合理取值范围:土仓压力为0.15~0.18MPa,注浆压力为0.8~1.0MPa,顶进速度为2~3cm/min。 通过对实际工程的研究,提出了矩形顶管施工关键控制参数的合理取值范围和有效控制顶管施工所引起的地表变形的措施,确定了施工技术的最优方案,为更加合理地选择施工工艺提供了一些依据,从而推动包头地区顶管法施工技术的进一步发展,具有一定的现实意义。 |
| 作者： | 庞臣军 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 王英浩;鲍先凯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 内蒙古科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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