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复杂条件下城市地铁隧道施工地表沉降研究
| 论文题名： | 复杂条件下城市地铁隧道施工地表沉降研究 |
| 关键词： | 城市地铁;群洞隧道;浅埋暗挖;降水与失水;数值模拟;离心试验;现场测试;地表沉降 |
| 摘要： | 在隧道施工所引起的地表沉降的预计中,合理地模拟隧道的开挖支护施工过程以及各种支护措施的力学效果是至关重要的,因此,文中首先对这个问题进行了详细的研究.为了研究复杂群洞隧道工程施工所引起的地表沉降问题,针对地下工程施工过程的非线性特点,以地表沉降作为施工控制目标,结合动态规划原理,建立了群洞隧道开挖顺序优化的数学模型,进一步结合控制论建立了隧道施工对地表沉降影响的控制模型,为了确保施工所引起的地表沉降在控制标准内,对施工措施及策略进行了优化分析;在此基础上进行了实际工程应用,对复杂群洞隧道的施工过程进行了三维非线性动态仿真模拟,同时利用离心试验研究了群洞隧道施工对地表沉降的影响,从而预测了群洞隧道施工过程中地表沉降的空间分布形态;为了研究软弱岩土介质中隧道工程施工所引起的地表沉降的流变效应,详细推导了隧道开挖的弹-粘-塑性有限元列式,并研制了相应的三维有限元分析程序,预测了实际隧道工程施工过程中地表沉降的时空分布形态;为了预测隧道施工过程地下水对地表沉降的影响,基于渗流-应力耦合分析理论,研究了隧道降水施工或施工中伴随隧道周边失水时的地表沉降分布形态,并用流体体积(VOF)方法来追踪自由水面的动态变化边界;为了掌握隧道施工对近邻管线的影响,通过数值模拟、离心模型试验研究了隧道施工对管线的影响,利用给出的评价标准,预测了管线的安全状态,并研究了隧道施工过管线地段的地表沉降控制基准,给出了相应的地表沉降控制基准值作为施工监测目标.同时,对隧道施工对建筑物的影响也进行了相应的分析. |
| 作者： | 吴波 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 高波 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2003 |
| 正文语种： | 中文 |
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