【摘 要】
：
随着土地的广泛使用,地面空间已经逐渐的饱和,技术的进步和经济的发展,使得人们开始大力发展地下空间,城市地铁和轨道交通线也随之迎来了快速地发展和完善,越来越多的城市修建着地铁,盾构隧道工程复杂程度也越来越深,下穿工程不断涌现。在周围环境的制约下,如何保证隧道结构的安全性和稳定性以及既有隧道的安全运营问题,成为轨道交通发展过程中亟待解决的问题。本文以杭州市某盾构区间58°斜下穿既有隧道为工程背景,理论
论文部分内容阅读
随着土地的广泛使用,地面空间已经逐渐的饱和,技术的进步和经济的发展,使得人们开始大力发展地下空间,城市地铁和轨道交通线也随之迎来了快速地发展和完善,越来越多的城市修建着地铁,盾构隧道工程复杂程度也越来越深,下穿工程不断涌现。在周围环境的制约下,如何保证隧道结构的安全性和稳定性以及既有隧道的安全运营问题,成为轨道交通发展过程中亟待解决的问题。本文以杭州市某盾构区间58°斜下穿既有隧道为工程背景,理论计算结合数值仿真手段,对地铁盾构隧道开挖引起的土体沉降和既有隧道的变形进行了研究,得到在不同穿越阶段下土体的变形规律以及既有隧道的变形规律,然后在此基础上对加固前后的地表变形和既有隧道结构的变形进行对比分析,得出加固措施的有效性和可行性。最后对最大叠交变形截面进行结构内力分析。主要研究内容如下:（1）本文基于盾构施工下穿既有隧道施工工程,运用Peck公式、土体统一解、Loganathan公式等公式,从单因素角度和多因素角度入手,进行了理论计算并将理论值与模型值进行了对比,其曲线趋势基本一致。运用Peck公式,结合绍兴地区地质和监测数据,对绍兴地区的地层损失系数和沉降槽宽度系数进行了修正,得出绍兴地区沉降槽宽度系数取值范围为0.945～1.118,地层损失系数取值范围为0.367～0.818。（2）研究新建隧道掘进对既有隧道影响。本文对隧道纵向变形进行了推导,结合现阶段的计算隧道纵向变形理论,采用两阶段法,分别使用Winkler模型、Pasternak模型、Vlasov模型对本项目进行了验算,得出的理论值分别为2.478mm,2.196mm,2.518mm,与模拟值2.5mm进行对比分析,其曲线趋势符合变化规律,指出在软土地区使用Winkler模型进行隧道纵向变形时与使用双参数模型计算时误差不大。（3）运用Abaqus有限元软件,对实际工程建立三维模型并分析计算结果,主要对不同工况下地表变形、既有隧道的沉降、既有隧道的拱顶和拱底应力进行分析。在完成穿越后,地表沉降最大值为10.9mm,而既有隧道的位移分别为3.79mm和4.08mm,既有隧道的最大压应力值为-1.52MPa,最大拉应力为0.66 MPa。（4）为保证既有隧道安全运营,于是进行MJS加固模拟,对加固前后地表沉降和既有隧道沉降进行了对比,发现地表沉降值在加固后减少了60%,而既有隧道结构位移在加固后减少了67%。（5）基于对隧道结构安全考虑,对四个叠交变形最大位置处衬砌圆环进行内力分析,通过使用SAP84软件进行二维模拟,分别从正常使用、下部穿越、加固后穿越三种情况进行分析,得出正常使用状态下的弯矩为171.2k N·m,而加固后穿越的弯矩为295.2k N·m,比未加固时候弯矩减少了近57.8%。
其他文献
近年来,地铁建设作为城市地下空间开发的新标志,其发展进程不断加快。然而,城市高楼林立,地下管网纵横交错,建筑物桩基、市政管线、既有隧道等既有构筑物都会对新建地铁的路线及穿越形式产生较大的限制,因此地铁建设也越来越多的呈现出双线重叠、多线重叠施工工况,盾构隧道穿越大型建筑、密集建筑群的频率越来越高。而盾构施工不可避免地会对周围土体造成扰动,尤其是在低渗透的饱和土地区,由于其压缩性大、灵敏度高等特点,
露天矿山的开采,恶化了周边环境。使得地质灾害频频发生,对经济和社会可持续发展造成威胁。本文在研究了国内外大量有关生态护坡的文献基础上,总结了生态护坡的设计原则,提出了基于草本植被加筋作用下的刚体极限平衡法和木本植被锚固作用下的刚体极限平衡法。并以牛栏口石料矿山边坡治理工程为例,通过有限元软件模拟和刚体极限平衡法进行分析,研究植被对边坡稳定性的影响,使用数值方法分析了在暴雨工况下,植被对边坡渗流场的
岩体由岩块和结构面共同组成。受到结构面的影响,岩体表现出非均质性、不连续性和各向异性等特征,同时由于构造应力和各种环境因素的影响,目前亟待一个有效的理论对其强度和变形的做出合理的解释。本文以统计岩体力学理论为基础,结合颗粒流数值模拟试验对含多组随机分布裂隙的岩体强度进行了研究,并进行了工程应用,主要研究成果和结论包括:（1）以断裂力学岩体的统计理论为基础,推导出裂隙岩体抗压的主应力形式,通过强度准
海洋资源对于全球经济发展的贡献无疑是巨大的,许多国家及地区凭着自身临海地理位置的优越性快速发展。就近取材开采利用海砂,同时使用FRP复合材料替代钢材,不仅能够缓解目前河砂资源匮乏问题,还能从根本上解决钢材锈蚀的问题。相较于传统混凝土,超高性能混凝土（Ultra High Performance Concrete,UHPC）的密实性、力学性能与耐久性更为优异,为综合利用海砂和FRP材料提供了技术可行
径流雨水污染是一种常见的城市路面污染问题,其发生会造成城市水环境的破坏,同时城市化建设过程中产生的建筑废弃物也在一定程度上增加了社会环境负担。随着国家“海绵城市”及“无废城市”生态建设理念的提出,使有效控制径流污染并回收利用建筑废弃物成为可能。鉴于此,本文利用建筑废弃物再生骨料设计改造透水混凝土铺装系统,通过柱状试验和Hydrus-1D软件模拟相结合的方法,对其在不同因素影响下的控污效能开展了以下
虽然核能作为一种高效的清洁能源在全球得到快速发展,但是背后铀矿的开采以及核废料处理所带来的放射性核素污染也是我们必须正视的问题,不仅会污染水体、土壤、大气,而且放射性物质的扩散也会给人类以及动植物带来潜在的伤害。因此,水环境中放射性核素污染的治理就显得尤为重要。面对这一现状,开发新型的去除材料以及合适的去除技术便是我们当前急需的。其中,吸附技术由于操作简单,易于大范围使用等优点被广泛用于水环境中核
边坡稳定性问题一直是在岩土工程和基础建设中比较令人困扰的问题。而研究边坡的稳定性问题对于实际的边坡监测和防护有较大的实际作用,能给工程灾害监测与防护一些建设性数据和理论建议,更好地造福在山区生活的居民。但是这方面的理论研究还尚不成熟,传统的静力学研究方法往往是模糊片面的,且部分工程软件采用的保守计算方法相比于行业规范得到的结果往往偏大。越来越多的专家学者开始采用工程软件和进化算法相结合的方法来尝试
大量基坑工程中,季节更替、雨水蒸发等将会引起基坑地下水位以上的土体处于非饱和状态。但是,在实际项目工程中,基坑的稳定性分析却仍以饱和土体抗剪强度指标进行设计和计算,这与实际工程有一定偏差。因此,很有必要研究考虑非饱和状态下土体的抗剪强度特性。绍兴地区土体整体上受河流相和海相沉积的影响,地质条件非常复杂,其中粉质黏土作为浅表层土体,大部分经常处于非饱和状态。为了进一步探究饱和状态与非饱和状态下土体稳
随着我国经济的迅速发展和城市规模的扩大,城市生活垃圾（Municipal Solid Waste,简称MSW）急剧增加,很多城市的垃圾填埋场不堪重负,面临即将填满、垃圾无处堆填的困境。由于城市用地非常紧张,特别是在一些人口密集的大城市,土地显得尤为珍贵,重新选址新的垃圾填埋场来消纳处理生活垃圾非常困难,在既有垃圾填埋场上进行扩建是解决垃圾填埋场容量不足的最经济和有效的手段之一。本文在老垃圾填埋场的
本研究的主要目的是得到剪切载荷与表面破坏之间的关系,以及剪切强度与节理边界粗糙度的“轮廓”之间的关系。因此,不连续面或节理对岩石结构的变形特性有重要影响;因此,研究岩石节理面剪切强度与破坏面积的关系具有重要意义。本文的第一部分是剪切试验的测量和描述。确定粗糙岩体节理抗剪强度的通用标准的选择是许多工程技术人员多年来探索的问题。已经提出了几种剪切模型来将剪切强度与可测量的节理参数联系起来,但必须认识到