如今城市軌道交通在快速發(fā)展,盾構(gòu)法作為地鐵隧道施工最常用的開挖方法,其具有明顯的經(jīng)濟(jì)性、效率性。在經(jīng)過這么多年的工程實(shí)踐,中國的盾構(gòu)技術(shù)已經(jīng)得到快速的發(fā)展。但是由于地層的多樣性和復(fù)雜性,尤其像在廣州這種珠三角地區(qū)存在著許多復(fù)合地層,其中上軟下硬的復(fù)合地層是盾構(gòu)隧道開挖的一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源。為了保證隧道在上軟下硬的地層中能夠順利安全地開挖,必須要充分研究好盾構(gòu)機(jī)的選型和刀盤的布置以使盾構(gòu)機(jī)能適應(yīng)所需開挖的地層,還要對(duì)掘進(jìn)參數(shù)的取值范圍進(jìn)行合理控制,以防掘進(jìn)參數(shù)取值不當(dāng)引起地表坍塌等事故。通過閱讀大量的文獻(xiàn),本文借助廣州地鐵8號(hào)線北延段小坪~石井區(qū)間的盾構(gòu)工程,對(duì)上軟下硬的砂土-灰?guī)r復(fù)合地層的隧道掘進(jìn)開挖進(jìn)行研究,主要工作內(nèi)容如下:(1)根據(jù)工程項(xiàng)目對(duì)砂土-灰?guī)r復(fù)合地層盾構(gòu)機(jī)選型原則進(jìn)行適用性研究,并根據(jù)實(shí)測(cè)的刀具數(shù)據(jù),研究刀盤刀具布置原則對(duì)混合盾構(gòu)機(jī)滾刀布置評(píng)價(jià)的適用性。(2)根據(jù)盾構(gòu)機(jī)所選取的類型,對(duì)均一地層的泥水艙壓力及總推力進(jìn)行了總結(jié)及完善,并與實(shí)測(cè)的掘進(jìn)數(shù)據(jù)做了對(duì)比分析,進(jìn)而得出砂土-灰?guī)r復(fù)合地層中泥水艙壓力和總推力的數(shù)學(xué)計(jì)算模型。(3)對(duì)現(xiàn)場施工的均一地層和砂土-灰?guī)r復(fù)合地層的實(shí)測(cè)掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行收集統(tǒng)計(jì)及對(duì)比分析,研究了復(fù)合地層中掘進(jìn)參數(shù)的分布規(guī)律。并對(duì)比較難以運(yùn)用理論公式計(jì)算得出的掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行擬合分析,得出各掘進(jìn)參數(shù)間的關(guān)系,建立數(shù)學(xué)模型,為接下來的參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù)。(4)根據(jù)本文依托的工程實(shí)際,對(duì)砂土-灰?guī)r復(fù)合地層隧道開挖的過程利用Midas GTS NX有限元軟件模擬,并驗(yàn)證模型的正確性。然后在此模型的基礎(chǔ)上,通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)有限元試驗(yàn)工況,分析泥水艙壓力、總推力及注漿壓力對(duì)地表沉降的影響程度。并在正交試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,通過引入掘進(jìn)速度,對(duì)掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行更進(jìn)一步的優(yōu)化,為后續(xù)工程能夠安全、高效地施工提供指導(dǎo)。
【學(xué)位單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U455.43
【部分圖文】：

地鐵1號(hào)線房屋倒塌

地鐵3號(hào)線地面坍塌

技術(shù)路線
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本文編號(hào)：2874484