隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,城市人口不斷增多,為解決交通擁擠問(wèn)題,地鐵成為緩解交通壓力、促進(jìn)城市發(fā)展首選的交通工具。盾構(gòu)掘進(jìn)由于環(huán)境影響小、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于地鐵隧道的建設(shè)中,其中土壓平衡盾構(gòu)因?yàn)槭軋?chǎng)地影響小、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用更廣泛。由于砂土地層穩(wěn)定性差,土壓平衡盾構(gòu)隧道施工中保持開(kāi)挖面的穩(wěn)定性極其重要。如果支護(hù)力控制不當(dāng),很容易造成開(kāi)挖面前方土體的破壞,從而引起地面的塌陷或者是隆起。本文采用數(shù)值模擬和理論分析方法,基于位移土壓力理論,對(duì)砂土地層在土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)前方土體變形過(guò)程、破壞失穩(wěn)模式、開(kāi)挖面支護(hù)力與位移的關(guān)系進(jìn)行了研究。主要工作和研究成果如下:（1）采用數(shù)值模擬方法,對(duì)不同工況下開(kāi)挖面支護(hù)力減小和增大進(jìn)行了模擬,分析了盾構(gòu)掘進(jìn)前方土體破壞發(fā)展過(guò)程和破壞模式、開(kāi)挖面支護(hù)力與位移關(guān)系曲線、開(kāi)挖面極限支護(hù)力的影響因素。（2）基于數(shù)值模擬分析結(jié)果,根據(jù)位移土壓力理論和土體塑性極限平衡理論,建立了盾構(gòu)開(kāi)挖面主動(dòng)支護(hù)力與開(kāi)挖面位移的關(guān)系公式;考慮與數(shù)值模擬計(jì)算中相同的開(kāi)挖工況,得到了開(kāi)挖面主動(dòng)支護(hù)力與開(kāi)挖面位移的關(guān)系曲線,并分析了埋深比和內(nèi)摩擦角對(duì)支護(hù)力的影響。（3）根據(jù)位... 

【文章來(lái)源】：北京交通大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 模型試驗(yàn)方法
        1.2.2 理論分析方法
        1.2.3 數(shù)值模擬方法
        1.2.4 目前存在的問(wèn)題
    1.3 研究目的及意義
    1.4 研究?jī)?nèi)容與方法
        1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 研究方法和技術(shù)路線
    1.5 創(chuàng)新點(diǎn)
2 土體塑性極限平衡理論和位移土壓力理論簡(jiǎn)介
    2.1 土壓平衡盾構(gòu)工作原理
    2.2 土體塑性極限平衡理論
    2.3 位移土壓力理論
        2.3.1 位移土壓力曲線擬合
        2.3.2 墻體位移對(duì)土體參數(shù)的影響
    2.4 本章小結(jié)
3 土壓平衡盾構(gòu)開(kāi)挖面穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析
    3.1 有限差分軟件及本構(gòu)模型選取
    3.2 建模及計(jì)算方法
        3.2.1 計(jì)算工況及參數(shù)
        3.2.3 計(jì)算模型與方法
    3.3 開(kāi)挖面主動(dòng)支護(hù)力計(jì)算結(jié)果分析
        3.3.1 主動(dòng)破壞模式
        3.3.2 開(kāi)挖面主動(dòng)極限支護(hù)力影響因素分析
    3.4 被動(dòng)支護(hù)力計(jì)算結(jié)果分析
        3.4.1 開(kāi)挖面被動(dòng)破壞模式
        3.4.2 開(kāi)挖面被動(dòng)極限支護(hù)力影響因素分析
    3.5 本章小結(jié)
4 砂土地層土壓平衡盾構(gòu)開(kāi)挖面支護(hù)力分析
    4.1 開(kāi)挖面前方的土體的受力狀態(tài)
    4.2 基本假定
    4.3 開(kāi)挖面主動(dòng)支護(hù)力公式推導(dǎo)
    4.4 開(kāi)挖面主動(dòng)支護(hù)力影響因素分析
    4.5 開(kāi)挖面被動(dòng)支護(hù)力公式推導(dǎo)
    4.6 開(kāi)挖面被動(dòng)支護(hù)力影響因素分析
    4.7 本章小結(jié)
5 盾構(gòu)開(kāi)挖面支護(hù)力公式的對(duì)比分析
    5.1 開(kāi)挖面主動(dòng)支護(hù)力公式對(duì)比分析
        5.1.1 變化趨勢(shì)對(duì)比
        5.1.2 主動(dòng)極限支護(hù)力的對(duì)比
    5.2 開(kāi)挖面主動(dòng)支護(hù)力公式對(duì)比分析
        5.2.1 變化趨勢(shì)對(duì)比
        5.2.2 被動(dòng)極限支護(hù)力的對(duì)比
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面支護(hù)力上限分析[J]. 許敬叔,潘秋景.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[2]黏性土地層中盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面支護(hù)壓力計(jì)算方法探討[J]. 張子新,胡文.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(03)
[3]盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定極限理論研究[J]. 呂璽琳,王浩然,黃茂松.  巖土工程學(xué)報(bào). 2011(01)
[4]考慮滲流的多層土盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定性分析[J]. 喬金麗,張義同,高健.  巖土力學(xué). 2010(05)
[5]盾構(gòu)掘進(jìn)速度對(duì)開(kāi)挖面水頭分布的影響[J]. 高健,張義同.  天津大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定的可靠度研究[J]. 李志華,華淵,周太全,孫秀麗.  巖土力學(xué). 2008(S1)
[7]砂性土中頂管開(kāi)挖面最小支護(hù)壓力的計(jì)算[J]. 魏綱,賀峰.  地下空間與工程學(xué)報(bào). 2007(05)
[8]泥水平衡盾構(gòu)開(kāi)挖面穩(wěn)定模型試驗(yàn)研究[J]. 李昀,張子新,張冠軍.  巖土工程學(xué)報(bào). 2007(07)
[9]淺埋砂土中盾構(gòu)法隧道開(kāi)挖面極限支護(hù)壓力及穩(wěn)定研究[J]. 黃正榮,朱偉,梁精華,秦建設(shè).  巖土工程學(xué)報(bào). 2006(11)
[10]基于土拱效應(yīng)的筒倉(cāng)土壓力研究[J]. 蔣波,應(yīng)宏偉,謝康和.  科技通報(bào). 2005(05)

博士論文
[1]盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面的穩(wěn)定性分析[D]. 喬金麗.天津大學(xué) 2009

碩士論文
[1]盾構(gòu)開(kāi)挖面穩(wěn)定性理論與試驗(yàn)研究[D]. 李君.浙江大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3628461