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《地鐵隧道盾構(gòu)法施工對周圍環(huán)境影響的數(shù)值模擬》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、河海大學(xué)博士學(xué)位論文地鐵隧道盾構(gòu)法施工對周圍環(huán)境影響的數(shù)值模擬姓名：張海波申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：殷宗澤20050301摘要摘要盾構(gòu)法已成為我國城市地鐵施工中一種重要的施工方法，由施工引起的地面沉降及其對周圍環(huán)境的影響是盾構(gòu)隧道設(shè)計和施工中非常關(guān)心的問題。本文運用三維有限元法對盾構(gòu)法施工過程中引起的地層位移和地面沉降規(guī)律以及對臨近已建隧道的影響進(jìn)行了全面的研究，得到了一些有意義的結(jié)論。本文的主要研究工作包括：(1)分析了盾構(gòu)法施工的主要環(huán)節(jié)和導(dǎo)致土層位移的主要原因以及已有盾構(gòu)施工有限元模擬方法的優(yōu)點和不足，對現(xiàn)有方法在模擬盾構(gòu)淹工荷載方面存在的不足之處進(jìn)行了改進(jìn)，建立了能夠
2、更加全面合理地模擬盾構(gòu)施工過程的三維有限元模型。(2)編制盾構(gòu)法施工三維非線性有限元程序，并運用編制的程序?qū)Χ軜?gòu)法施工引起的地層變位和地表位移情況進(jìn)行了計算，分析了盾構(gòu)施工引起的地層變形規(guī)律和地面沉降規(guī)律。(3)結(jié)合盾構(gòu)施工三維有限元計算結(jié)果，對盾構(gòu)隧道襯砌在施工期和竣工期的受力情況進(jìn)行分析，并對不同拼裝型式襯砌的受力性能進(jìn)行了比較。(4)利用三維有限元對盾構(gòu)施工過程中影響地面沉降的因素(隧道覆土厚度、隧道外徑、開挖面應(yīng)力釋放量、地基模量、盾尾空隙填充率等)進(jìn)行研究，提出了反映施工中各種因素的地面沉降預(yù)測公式。結(jié)合實測地面沉階資料，對常用的地面沉降預(yù)測公式的適用性進(jìn)行分析，并提出修『E的建議
3、。(5)運用三維有限元程序模擬了近距離疊交情況F新建隧道劉’已建隧道的影響，研究了相對距離、相對位置、盾尾注漿壓力對隧道閽村I臣作用的影響規(guī)律。關(guān)鍵詞：盾構(gòu)隧道，有限元法，地層位移，數(shù)值模擬，地面沉降，拼裝襯砌。lIABSTRA(了ABSTRACTTheshielddrivingmethodhasbeenoneofthemainconstructionmethodsinthemetroengineeringofourcountry．Thesurfacesettlementsandinfluenceonsurroundingenvironmentcausedbyshieldtunnelinga
4、retheproblemshiglllyconcernedinthedesignandconstructionprocessofshieldtunnel．Thispaperusing3DFFMtostudythesoildisplacements，thesurfacesettlementsandtheinfluenceonthenearlyspacedtunnelduringshieldtunneling．Anumberofusefulconclusionshavebeengained．Themainworksofthispaperarelistedasfollows：(1)Themainc
5、onstructionaspects，themainfactorscausingsoildisplacementsandthemeritsandshortagesoftheexistingFEMsimulationmethodsofshieldtunnelinghavebeenanalyzed，AserialofmodifiedmethodswereproposedtOimprovementtheshortagesofexistingsimulationmethods．Anew3DFEMsimulationmodelwhichcanconsidertheinfluencefactorsmor
6、ecompletelyandreasonablywasproposed．(2)A3DFEMprogramWascompiled．TheprogramWasusedtostudytherulesofsoildeformationandsurfacesettlementduringshieldtunneling．(3)Thebearingpropertiesofshieldtunnelliningbothintheconstructionstageandintheusingstagewerestudiedbasedontheresultsof3DFEManalysisofshieldtunnel
7、ing．Thebearingpropertiesofdifferentkindsofliningswerecompared．(4)Theinfluencefactorstothesurfacesettlementssuch嬲thedepthofoverlappedsoil．theouterdiameteroftheshieldtunnel，thereleasedstressatthecuttingface，t
