一、地铁区间隧道施工对近邻管线影响的三维数值模拟(论文文献综述)
管凌霄[1](2021)在《盾构隧道斜下穿开挖对既有管道影响的理论研究》文中研究指明随着我国对地下交通建设需求的日益增长,越来越多的地铁盾构隧道工程在城市地下空间中进行。同时城市地下存在非常多的管道,盾构隧道开挖对上覆既有管道的影响不可避免。地下管道作为城市的生命线,在盾构隧道的设计与施工中如何全面准确的评价隧道掘进对上覆既有管道的影响成为研究的热点之一。针对该问题的研究,众多学者主要采用四个方法:模型试验法、工程实例分析法、数值模拟法以及理论分析法。其中理论分析法主要采用两阶段法进行简化分析,两阶段法计算步骤清晰,物理意义明确,能准确的预测盾构隧道开挖引起的管道变形,易为工程技术人员接受。本文采用两阶段法,主要基于Loganathan公式与弹性地基梁模型针对盾构隧道开挖引起上覆既有管道受力及变形的研究做了以下工作:(1)采用两阶段法,在第一阶段中改进了Loganathan公式计算出盾构隧道轴线与管道轴线斜交时管道位置处的土体竖向位移。在第二阶段采用Pasternak弹性地基梁模型模拟管—土相互作用,引入修正Vlasov地基模型中的迭代流程计算出Pasternak模型的关键参数——弹性系数与剪切系数,提出了盾构隧道斜交下穿管道施工引起的管道竖向位移解析解。与实际工程以及已有算例的对比,验证了本文方法的准确性。研究结果表明:迭代求解的k、gs值能提升Pasternak模型的精确度;土中剪力对管道竖向位移计算值的影响可达15.3%;随着管道与隧道夹角的减小,管道的竖向位移增大、弯矩减小;土体弹性模量与隧道半径的增大均会增加管道的竖向位移和弯矩。(2)分析了盾构隧道在斜下穿管道施工时引起管道水平位移的作用机理,改进了Loganathan公式计算出盾构隧道斜下穿管道时引起的管道轴线位置处的土体水平位移,结合Vlasov地基模型模拟管-土相互作用,提出了盾构隧道开挖引起上覆既有管道的水平位移解析解,与实际工程以及有限元对比验证了本文方法的合理性。分析结果表明:盾构隧道斜下穿管道施工时,隧道与管道相交角度的大小对管道水平位移造成的影响显着,随着夹角的减小,管道的水平位移逐渐增加;当管道与隧道相交角度较小时,盾构隧道开挖引起的管道水平位移相对管道竖向沉降不可被忽略;随着管道直径的增大、隧道埋深的增加,盾构隧道斜交下穿管道施工引起的邻近管道变形均减弱。(3)采用两阶段法,在第二阶段采用考虑剪切效应的Timoshenko梁模型模拟管道,并结合叠加法对管道位移控制方程进行求解,提出了考虑管道剪切变形时盾构隧道开挖引起上覆既有管道变形的简化计算方法。通过与离心机模型试验结果的对比验证了本文方法的合理性;分析结果表明:随着管–土弹性模量比、管道直径的增大,管道的竖向最大位移值减小;管道剪切刚度对管道位移存在较大影响,剪切刚度减小可导致管道最大位移值增大。
张霄[2](2021)在《桥桩施工对邻近地铁隧道变形及管片力学性能影响研究》文中研究指明近年来,伴随着城市地下空间的开发利用与地上高架桥交通路网的不断延伸完善,新建桥桩邻近运营地铁隧道的工程日益增加。近距离桥桩施工势必会引起土体扰动和变形,导致邻近地铁隧道产生附加变形和内力,对隧道结构的安全性构成了极大威胁。基于此,本文依托杭州市风情大道改建工程,通过理论计算与数值模拟方法探究了桥桩施工对既有地铁隧道纵、横向变形以及管片性能的影响。主要研究成果及创新点如下:(1)建立桥桩施工简化力学模型,提出了全长套管灌注桩施工各附加力的修正计算公式,并基于Mindlin应力解和两阶段分析法,得到了桥桩施工引起的既有隧道附加应力与纵向变形,理论计算结果与实测数据对比验证良好。探讨桥桩施工全过程邻近地铁隧道的纵向变形动态化变化规律,提出桥桩长度、直径与桩—隧相对净距不同程度影响着既有隧道的变形发展,并给出了施工影响分区建议。(2)提出一种考虑既有隧道刚度的附加围压计算公式。建立管片三维数值模型,分析了桥桩施工引起的隧道管片横向变形与内力变化规律,发现管片最终产生水平移动、竖向沉降、逆时针旋转以及竖椭圆变形。桥桩直径与管片变形之间呈线性正比关系,桩—隧相对净距与管片变形之间呈指数型反比关系,考虑运营地铁初始椭圆度可较为真实地反映椭圆度存在的压拱与放大效应。(3)建立工程危险工况的三维数值仿真模型,综合评估施工风险,发现考虑群桩施工叠加效应引起的既有隧道变形数值更大,影响范围更广,且与桥桩的分布位置和相对净距有关。(4)建立桥桩邻近地铁隧道施工风险等级与安全风险评价标准,从邻近度、施工参数、运营地铁隧道状态以及错台变形等方面综合评估桥桩近距离施工的扰动影响,并给出运营地铁隧道整治与变形控制措施、项目管理、设计方案、施工方案以及监测检测等方面的安全防控对策建议。图[87]表[18]参[148]。
曹学平[3](2021)在《太原地铁盾构施工对邻近砖混结构安全性评估的研究》文中研究指明进入21世纪,随着我国轨道交通的发展,地铁已经成为各大城市发展绿色交通的首选模式。地铁区间隧道施工穿越建筑对其造成损伤在所难免,为保证隧道正常施工以及最大程度降低建筑损伤,对地铁隧道区间近距离穿越建筑物进行安全性评估并制定统一的变形控制标准具有重要的现实意义。本文依托太原市轨道交通2号线一期双-大区间双线隧道施工超近距侧穿砖混结构的典型工程,采用理论经验分析、现场实测及数值模拟等方法,对地铁区间隧道穿越既有砖混结构安全性评估的基本理论、评估内容、变形控制指标与标准的确定等核心问题进行深入探讨,主要研究成果如下:(1)阐述隧道近接建筑的安全现状评价方法和依据,强调对建筑物构件现状和材料性能检测以及地基安全性评级的重要性,各单元评定应严格按照《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)以及《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)等标准规范执行。(2)提出盾构施工邻域建筑物安全性评估的程序、内容和方法:对新建隧道工程环境和邻域已有建筑物概况等资料进行了解;对建筑物安全现状进行调查、检测及鉴定评价,确定建筑剩余允许变形;采用Midas/GTS建立三维仿真模型,预测地铁隧道穿越近接建筑物可能引起的附加变形,将其与剩余允许变形对比,寻找二者间平衡,最后给出评估结论及建议。(3)结合太原本地区特殊地质情况,分析砖混结构破坏的力学机理与时空关系,通过相关文献和本地数据的对比探讨,总结出太原地区地铁变形控制指标为:最大沉降量和差异沉降量;推荐太原地铁盾构施工在无邻近建筑物下最大允许地表沉降量理想区域为30~37mm;有邻近砖混结构时,地表最大允许沉降量理想区域为20~30mm,沉降差为5~11mm。(4)对太原地铁二号线一期双~大区间公交公司家属楼进行了详细的安全性评估工作,通过Midas/GTS模拟出隧道施工期间砖混结构的附件变形为41.2mm,后对该工程进行注浆加固数值模拟,加固区域为基础周边2m,基础下部2m范围内,结果显示施工期间该建筑附加变形为23.9mm,现场实测为25mm,加固效果良好。
苗强[4](2021)在《深基坑开挖对共用地下连续墙地铁车站的影响研究》文中进行了进一步梳理经过几十年的地铁建设,我国大型城市地铁网络已经初见规模,在城市内部不可避免会出现靠近地铁隧道的基坑工程,现阶段基坑与地铁共用地下连续墙的案例也逐渐增多。基坑开挖会造成既有地铁产生不均匀沉降或隆起变形,影响地铁的安全性,当基坑的支护结构直接作用在共用地下连续墙结构上时,地铁车站的变形机理更加复杂,而现阶段主要集中在深基坑开挖对临近地铁隧道的变形研究,基坑与地铁车站共用地下连续墙的变形特性研究较少。因此本文主要在广泛了解深基坑开挖对既有地铁隧道的影响基础上,总结了深基坑开挖引起周围环境变形的相关理论,主要包括基坑围护结构向基坑一侧位移、坑底土体隆起以及地面沉降,从而更加深入的研究深基坑开挖引起共墙地铁车站的变形机理。在以上理论研究的基础之上,以深圳市南山区前海先期启动区项目基坑支护工程为例,通过实际监测数据分析、三维数值模拟等方法着重分析研究了深基坑开挖对共用地下连续墙地铁车站的变形特征,并得到如下结论:(1)基坑开挖导致围护结构向基坑内部倾斜、坑外地面产生沉降。共用地下连续墙的水平位移远远小于基坑其他两侧围护结构的变形,上部变形较小,基坑开挖面以下变形较大。深基坑开挖会引起无车站两侧地面产生沉降,有车站一侧产生隆起,最大地面沉降量约为8.41mm,最大地面隆起量约为3.2mm。(2)深基坑开挖引起共用地下连续墙地铁车站在竖直方向产生隆起变形,随着基坑的开挖,隆起量逐渐增大,但隆起增长速率先增大后减小,远离基坑方向,车站隆起变形逐渐减小,车站右线最大隆起量约是左线最大隆起量的35%;在水平方向上车站整体向基坑一侧产生位移,车站底板水平位移量最大,顶板水平位移量最小,约占底板变形量的20.99%。(3)基坑与侧方地铁车站的距离、基坑开挖深度以及共用地下连续墙厚度等因素对车站变形影响显着。车站与基坑共用地下连续墙时变形量最大,基坑与侧方地铁车站的距离对车站的影响主要在距离基坑15m的范围内,在该范围内车站水平位移同比下降47.78%,竖向位移呈指数形下降,同比下降99.82%;对于同一基坑工程,基坑开挖深度越大,对共墙地铁车站变形影响越大。基坑最终开挖深度从12.5m变化到20m的范围内,共墙车站最大水平位移增大了58.37%,车站隆起量随着基坑最大开挖深度的增加,呈现先增大后减小的变化特点,当车站底板高于基坑坑底某一深度时,车站底板隆起量开始降低;基坑与地铁车站共墙厚度对车站的变形影响较为明显,围护结构厚度从0.6m增加到1.2m的过程中,车站最大水平位移量减小22.64%,车站最大竖向位移减小了16.94%。
王婷[5](2020)在《既有盾构隧道受近接上穿地下通道施工影响研究》文中进行了进一步梳理如今,全国各地的地下交通事业迅速发展,难以避免发生新建工程上穿轨道交通施工的可行性问题。在类似工程案例越来越多的情况下,这个问题已经引起了更多人的关注。本文以武汉市某新建地下通道上穿武汉市轨道交通4号线某区间盾构隧道工程为背景,通过数值模拟开展了新建地下通道上穿既有盾构隧道的稳定性分析,并通过地层位移、既有盾构隧道受力和变形,分析了既有盾构隧道加固措施的合理性。开展的主要工作及研究成果如下:(1)文中首先阐述了目前国内外穿越工程的研究现状,对本文所研究的新建地下通道和既有隧道工程的概况进行详细叙述,并简要总结了目前已有的隧道开挖方式。(2)进行竖井开挖过程的三维数值模拟,分析竖井开挖对既有盾构隧道的稳定性影响。结果表明,新建地下通道的竖井开挖对地层位移和既有盾构隧道的变形、内力都有较大的影响,但竖井开挖没有使既有盾构隧道发生破坏。在竖井开挖后,既有盾构隧道仍可以正常使用。(3)进行通道开挖过程的三维数值模拟,分析通道开挖对既有盾构隧道的稳定性影响。结果表明,通道开挖对地层位移和既有盾构隧道的变形、内力也有较大的影响,且开挖后既有盾构隧道的变形不满足规范要求。通道开挖后,既有盾构隧道的安全难以保障,需要在新建地下通道开挖之前对既有盾构隧道采取加固措施。(4)对新建地下通道上穿既有盾构隧道工程进行加固措施设计和分析。根据实际工程概况和已有的数值模拟分析结果,采取洞内注浆的方式对盾构管片周围的土体进行加固,采取洞内压重的措施对既有盾构隧道进行抗浮,并对采取加固措施后的竖井开挖、通道开挖对地层和既有盾构隧道的影响进行数值模拟分析。结果表明,对既有盾构隧道采取加固措施后,既有盾构隧道的变形、内力得到了有效控制,计算结果均满足规范要求。说明既有盾构隧道的加固措施具有良好的效果,采取加固措施后拟建工程的施工方案具有可行性。本文进行的研究可以为该工程的后续施工提供一定的参考。同时,也为今后类似工况下工程的施工提供一定的借鉴。
刘东东[6](2020)在《穿越地裂缝暗挖地铁隧道诱发的邻近地下管线变形规律与控制技术》文中研究表明地裂缝是西安地铁在建设过程中遇到的一类独特的地质问题,近年来引起了工程界和学术界的高度关注。如何在穿越地裂缝地铁隧道开挖过程中及其运营期间保证地铁沿线地下管线的安全,已成为城市地铁工程中亟待解决的一项重要课题。因此开展穿越地裂缝暗挖地铁隧道对邻近地下管线的变形影响规律的研究具有重要的理论意义与工程应用价值。本文以西安地铁三号线通-胡区间隧道为研究背景,采用现场调查、理论分析和数值模拟相结合的方法开展研究工作,主要工作和结论有:(1)采用现场调查法对西安地铁沿线附近管线的分布情况进行调查,总结了地下管线的分类方法和破坏形式,通过受力分析得出了管线的破坏原因,其中纵向应力和环向应力对管线变形的影响最大。同时提出了管线变形控制标准,给出了管线保护措施。(2)阐述了西安地区地裂缝的分布特征、构造特征、活动特征及其危害,分析了地裂缝周围土体的受力特征。研究表明,在掘进面顶部沉降发生的很快,而远离沉降面的速度则慢慢变低,同时横向变形的范围与地铁隧道的直径有很大关联,一般横向变形发生在隧道直径2~3倍洞径范围内。(3)基于剪切滑移理论,将地裂缝作用效果简化为外荷载,管线模型简化为悬臂梁或超静定梁,并基于Winkler弹性地基梁理论,推导了管线与地铁隧道垂直和平行情况下情,穿越地裂缝地铁隧道暗挖施工诱发地下管线变形的理论预测公式;研究表明,公式预测结果与数值模拟结果基本一致。提出地铁隧道穿越地裂缝时管线变形防治技术。(4)基于Flac3D数值模拟得出了穿越地裂缝地铁隧道暗挖施工诱发邻近地下管线的变形规律。研究结果表明:地裂缝的长期发育对管线的变形影响较大,随着时间的变化,管线的变形速率加快;无论管线与地铁隧道垂直或平行,管线穿越地裂缝的位置变形最大;在地裂缝发育和地铁隧道施同时影响下,管的变形曲线和地铁隧道施工单独作用下基本相同,但是最大变形量增加约一倍;当管线与地裂缝小角度穿越时,地裂缝的错动对管线的变形影响较大。
李俊[7](2020)在《佛山二号线魁奇路站基坑非对称开挖对既有车站的影响研究》文中研究指明城市轨道交通线网规划阶段考虑工程可实施性因素较少,相对粗略,为避免后期线网调整引起工程浪费,换乘站往往选择分期建设。地铁运营中断对社会影响很大,因此,在后期建设过程中,如何确保既有地铁车站运营安全已成为设计和施工需要解决的重要课题。本文以佛山地铁二号线魁奇路站为依托,收集整理相关勘察及设计资料,通过有限元数值模拟计算分析,研究了魁奇路站两侧基坑在不同开挖工况下的既有车站结构变形规律。结合现场监测数据对地层参数选取的合理性进行分析,总结经验并提出确保基坑和既有结构安全的保护措施,本文研究成果可为后续类似工程提供参考。主要研究成果及结论如下:(1)通过数值分析,发现基坑开挖过程中地铁车站结构的变形规律以及影响结构变形的主要因素,选取合理的支护结构和开挖方案,确保地铁结构安全及运营安全。(2)两侧基坑不对称范围小于1倍结构宽度时,对称开挖工况下车站结构变形以剪切变形为主,变形几乎可以忽略不计。东侧基坑南北方向宽度73.8m(不对称宽度17.6m,既有结构宽度21.0m),西侧基坑南北方向宽度56.2m,虽然西侧基坑宽度相对东侧增加近30%的情况下,但既有车站结构向西侧的水平变形仅为0.16mm。(3)既有车站两侧基坑在非对称开挖工况下,既有车站两侧的地质差异对既有车站结构的影响较大。东侧淤泥质土压缩模量(3.5MPa)为西侧强风化泥岩(14MPa)25%,先开挖东侧车站结构水平变形(3.5mm)比先开挖西侧(4.2mm)可降低约20%。(4)非对称开挖工况下支撑的轴力变化较大,在不同施工工况下支撑轴力可由受压变为受拉,尤其基坑形状不规则的情况更容易出现支撑受拉的情况,以此,地质差异较大的非规则基坑采用混凝土支撑可以大幅提高基坑施工的安全性。(5)对称开挖工况下在不考虑时空效应的情况下可降低约20%的地表沉降值,因此,基坑对称挖开对保护基坑周边建构筑更有利。
白海卫[8](2020)在《基于脆弱性的穿越工程中既有地铁线风险评估与控制》文中指出穿越工程已成为既有地铁线路安全运营的重大风险源之一,从风险评估与控制层面讨论既有地铁线的安全问题,是保障地铁线正常运营和穿越工程顺利实施双方面的基础课题。目前,在风险评估与控制研究领域,由于穿越工程中被穿越对象(既有地铁线)的特殊因素以及参建各方的人员特性因素、管理措施因素等影响要素众多,风险评价指标的分析及模型建立成为研究的重点;其次,仅从风险源(新建工程)本身角度进行评价或者研究具体的工程控制技术,而忽略从风险承载体系统的角度分析,也将影响穿越工程系统及既有地铁线风险管控的效果。本文统计分析了穿越工程中针对既有地铁线安全的案例事故,识别了穿越工程中影响既有地铁线安全的风险因素,将穿越工程这一复杂系统分为新建工程子系统、地质环境子系统和既有地铁线子系统,基于对系统的脆弱性定义和特征的研究,构建脆弱性评价指标体系,进而建立针对既有地铁线的基于脆弱性的风险评估方法,提出穿越工程中既有地铁线的风险动态管控体系。主要包括以下研究内容:(1)在分析穿越施工对地层、既有地铁线影响机理的基础上,通过对北京市典型的新建地铁、新建市政隧洞等穿越既有地铁线工程案例的统计分析,得出了针对既有地铁线的事故特征及其影响因素;基于穿越工程事故的定义,从新建工程特性、地质环境条件、既有地铁线特性和施工管理四个维度识别了包括新建工程开挖面积、施工工法、与既有地铁距离等六个方面的风险因素,为穿越工程复杂系统中既有地铁线的风险评估和控制奠定了基础。(2)基于脆弱性理论,建立了脆弱性评价与风险评价之间的关系,指出风险是扰动作用于具有一定脆弱性的系统后所产生的结果。界定了穿越工程系统中既有地铁线的脆弱性概念,根据系统脆弱性递次演化规律,提出了脆弱性特征三要素,即暴露度、敏感度和适应度,构建了包含工程技术因素、项目管理因素和人员特征因素在内的脆弱性三级评价指标体系,提升了既有地铁线风险评估指标体系的全面性和系统性。(3)利用突变级数法的基本原理,建立了穿越工程系统中既有地铁线的脆弱性评价动力学模型,确定了三级评价指标的取值方法和脆弱性评价流程,根据计算所得脆弱性指数的大小,将系统脆弱性分为四个等级。结合风险损失等级和既有地铁线客流因素,建立了基于脆弱性的风险评估方法,为地下工程安全风险评估提供了一种新的思维模式。(4)基于霍尔三维结构模型,分别以“建设过程时间维”、“参与主体责任维”和“风险管控过程维”为轴,建立了穿越工程中针对既有地铁线的三维风险控制立体模型。基于该模型,分阶段讨论了穿越工程中针对既有地铁线的动态风险控制方法和流程。归纳了穿越工程的设计要点,建立了基于CBR原理的案例库,可开展基于案例的穿越工程设计。给出了设计方案的脆弱性评价指标体系,进而可实现不同设计方案的定量评价,为复杂工程管理者的决策提供依据。将设计方案的BIM模型与有限元软件相结合,实现了新建工程对既有地铁线影响的一体化分析,得出了不同施工步序的分阶段动态控制指标,从而建立了针对既有地铁线安全的风险动态控制体系。并以BIM技术和Bentley协同平台为基本工具,搭建了既有地铁线的风险管控信息化管理平台架构,可实现穿越工程中既有地铁线的安全风险动态管控。(5)针对工程实践中既有地铁线运营管理单位对穿越工程项目群管理的困难,分析了分级管理的必要性和可行性,以风险管控信息化平台为依托,讨论了针对不同风险等级的具体管控措施,搭建了分级管控的具体流程,并通过具体案例进行了分析,实现了不同风险等级项目的合理化管控,可提高管理资源的有效配置和管控成效。(6)以新建北环水系框架箱涵上穿既有地铁区间隧道工程为依托,对两个基于案例的设计方案进行了脆弱性评价,针对脆弱性指数高的环节改进设计方案,优化提出了适用于框架箱涵上穿既有地铁线的配重顶进法,通过BIM模型和有限元一体化分析,制定了既有地铁线的分阶段变形控制指标和控制措施,工程实施完毕后既有地铁区间隧道上浮变形不到1mm,有效验证了本文的理论研究成果。
刘翔[9](2020)在《新建隧道下穿既有隧道力学响应分析》文中认为近年来,我国城市轨道交通发展迅猛,截至2019年12月,我国大陆轨道交通运营总里程达到6730.27 km,累计投运总车站4038座。城市轨道交通网络不仅分布密集,还将向着城市地下空间深层次逐渐过渡。在这种背景之下,城市新建隧道将不可避免的下穿既有隧道。由于城市地下空间复杂的地质条件,极度敏感的施工环境,使得控制下穿工程中既有隧道的变形变得尤为困难。一旦发生事故,将导致无法估计的经济损失,甚至严重威胁人们的生命安全。因此,控制既有隧道的结构安全以及运营安全成为目前的研究热点。鉴于此,本文以北京地区新建隧道下穿既有隧道工程案例为背景,研究分析下穿工程中既有隧道的变形机理及其控制问题,论文主要研究工作如下:(1)根据北京地区在建及已建26个下穿工程案例,统计分析出北京地区下穿工程的基本特点,总结归纳出既有隧道的变形规律。认为:下穿工程主要分为密贴下穿和近距离下穿两大类;根据既有隧道自身刚度大小,可分为刚性变形和柔性变形;根据施工缝的数量和位置,新建隧道与既有隧道又具有六种不同的空间关系;在不同的空间位置下,既有隧道的变形又可分成“挠曲、转动、错动”这三种变形模式;本文提出的总结规律基本涵盖下穿工程所有特点,可为后续研究既有隧道变形的理论方法提供基础。(2)在离心试验中,采用自主研发的一套隧道开挖“顶推式”模拟系统,研究分析下穿既有暗挖隧道和既有盾构隧道的变形规律。该系统与传统的排液法相比,可以精准掌控体积损失率的大小,准确控制新建隧道开挖的速率。试验数据可验证本文提出的既有隧道变形规律,并且发现:施工扰动下的夹层土、施工缝或螺栓接头的存在以及新建隧道的施工过程,上述三者都对既有隧道的力学响应存在影响。(3)采用叠加法和弹性地基梁理论,推导了新建隧道下穿既有隧道力学响应的近似解析解,并对相关因素做参数分析。该方法相比于传统方法而言,考虑了夹层土受施工扰动,承载能力降低的情况。即密贴下穿中既有隧道下方土体应局部脱空,近距离下穿中地基系数应为非线性变化。本文提出的理论方法可更加准确地预测既有隧道的变形。(4)分别采用δ函数的二阶导数、铁木辛柯梁模型和双参数Pasternak地基模型模拟纵向螺栓接头、既有盾构隧道以及土体与既有隧道的相互作用关系。首次提出考虑纵向螺栓接头存在时,既有盾构隧道不连续变形的计算方法。该方法可以直接使用管片和纵向螺栓接头的抗弯刚度进行计算,而不需要求解既有隧道的等效抗弯刚度。本方法不仅为计算既有隧道螺栓接头处的不连续变形提供了理论依据,还使得既有隧道变形控制标准可由整体指标过渡到考虑薄弱部位的局部指标。(5)基于三维弹性空间力学模型,总结归纳出四种受力形式下,新建隧道开挖过程引起地层变形的计算方法,并考虑施工过程对既有隧道变形的影响。首次提出了既有隧道纵向变形曲线、注浆加固特征曲线、注浆抬升特征曲线。进而给出注浆加固-注浆抬升-既有隧道变形综合时空特性曲线。在明确既有隧道变形控制指标后,根据本文的时空特性曲线,可以提供施作注浆加固、注浆抬升措施的合理时机和范围。可指导设计、施工人员制定安全,经济的施工方案,为今后相关工程提供理论支撑。(6)根据北京地区三个不同断面形式的下穿工程案例,总结出既有隧道的变形同样具有“超前变形”、“加剧变形”、“缓慢变形”、“稳定变形”这四个阶段。根据不同的控制措施及施工工法,前两个阶段内也可存在各自不同的变化规律,且“超前变形”阶段对既有隧道的影响不应被忽略。根据研究成果证实,下穿施工中应当遵循“管超前,严注浆,短开挖,强支护,勤量测,早封闭”的原则。
蔡义[10](2020)在《城市隧道施工影响下含空洞地层的变形与破坏研究》文中提出基于城市浅埋隧道施工安全事故的调研和统计分析结果,地层空洞的失稳破坏是导致地表沉降过大及地面塌陷的重要原因。本文以隧道施工影响下的含空洞地层为研究对象,采用相似模型试验、数值模拟和理论分析等研究手段,揭示了城市浅埋隧道施工影响下含空洞地层的变形和破坏特征,提出了考虑空洞影响的浅埋隧道施工引起的地表沉降曲线预测模型,建立了基于贝叶斯网络的含空洞地层中隧道施工安全风险分析模型。主要研究成果如下:(1)明确了地层空洞是影响地层变形规律的重要因素,揭示了地层空洞尺寸和空间位置对地层变形的影响规律:空洞大小以及空洞与隧道间净距一定时,空洞位于隧道斜上方时引起的地表沉降最大;空洞与隧道间净距越大,引起的地表沉降相对越小;在隧道施工影响下不同位置空洞的变形模式不同,可表现为立式椭球体和卧式椭球体等变形模式。(2)通过模型试验揭示了浅埋隧道施工影响下含空洞地层的破坏特征。地层空洞导致隧道施工影响下地层破坏过程更加复杂和迅速,破坏程度更加剧烈,地表塌陷范围更大;隧道开挖引起的地层破坏过程中,地表裂缝在隧道洞周围岩破坏之前出现;无空洞和空洞位于隧道正上方时,地表裂缝出现的位置和数量均关于隧道呈对称分布。当空洞位于隧道斜上方和右侧时,首条地表裂缝通常出现在空洞对侧地表,且位于空洞对侧的地表裂缝在数量和尺寸上均大于空洞一侧。(3)基于隧道施工影响下含空洞地层地表沉降槽形态特征,考虑地表沉降曲线宽度、深度变化及位置偏移,建立了适用于含空洞地层的地表沉降曲线预测公式,提出了预测公式中经验参数的确定方法,通过与其他预测方法的对比验证了本文预测公式的合理性。(4)以空洞大小、位置和空洞与隧道间净距为主要风险因素,以大量工况的数值模拟得到的地表沉降、隧道拱顶沉降、拱腰收敛和塑性区贯通状态为风险评价指标,建立了基于贝叶斯网络的含空洞地层浅埋隧道施工安全风险分析模型。通过该模型进行风险分析、预测和诊断,确定了空洞大小是影响地表沉降和拱顶沉降的敏感因素,空洞与隧道间净距是影响拱腰收敛和塑性区贯通状态的敏感因素。(5)在城市含空洞地层中浅埋隧道施工安全风险分析模型基础上,确定了含空洞地层安全风险分区,针对处于不同风险分区内地层空洞,提出了施作注浆加固圈或填充空洞等安全处置措施,以确保城市含空洞地层中浅埋隧道施工安全。
二、地铁区间隧道施工对近邻管线影响的三维数值模拟(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、地铁区间隧道施工对近邻管线影响的三维数值模拟(论文提纲范文)
(1)盾构隧道斜下穿开挖对既有管道影响的理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 模型试验法 |
1.2.2 工程实例分析法 |
1.2.3 数值模拟法 |
1.2.4 理论分析法 |
1.3 本文主要研究内容与研究路线 |
第二章 盾构隧道开挖影响上覆既有管道的两阶段法分析 |
2.1 引言 |
2.2 盾构隧道开挖引起的土体自由场位移 |
2.2.1 经验法 |
2.2.2 理论解析法 |
2.2.3 管道轴线位置处的土体位移求解 |
2.3 管道—土体相互作用 |
2.3.1 Winkler弹性地基梁模型 |
2.3.2 Pasternak弹性地基梁模型 |
2.3.3 Kerr弹性地基梁模型 |
2.3.4 弹性地基梁控制方程的求解 |
2.4 盾构隧道开挖引起的土体位移对管道的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 盾构隧道斜下穿管道施工引起的管—土相互作用 |
3.1 引言 |
3.2 盾构隧道斜下穿管道开挖引起管道轴线位置的土体竖向位移 |
3.3 采用修正Vlasov地基模型模拟管-土相互作用 |
3.3.1 基于修正Vlasov地基模型求解关键参数 |
3.3.2 算例验证 |
3.4 盾构隧道开挖对上覆既有管道影响的参数分析 |
3.4.1 不同相交角度对管道受力变形的影响 |
3.4.2 不同土体弹性模量对管道受力变形的影响 |
3.4.3 不同隧道半径对管道受力变形的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 盾构隧道开挖引起邻近管道水平位移研究 |
4.1 引言 |
4.2 盾构隧道斜下穿管道开挖引起的水平向管—土相互作用分析 |
4.2.1 水平向管—土相互作用分析 |
4.2.2 盾构隧道斜下穿管道开挖引起的土体水平位移 |
4.3 管道水平位移的求解 |
4.3.1 管道水平位移控制方程 |
4.3.2 管道水平位移控制方程的求解 |
4.3.3 算例验证 |
4.4 参数分析 |
4.4.1 不同管道—隧道夹角下管道水平位移 |
4.4.2 不同直径管道水平位移 |
4.4.3 不同隧道埋深下管道水平位移 |
4.4.4 盾构隧道开挖引起的管道应变分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 考虑管道剪切效应的管道受力变形研究 |
5.1 引言 |
5.2 基本方程的建立与求解 |
5.2.1 管道控制方程的建立 |
5.2.2 管道控制方程的求解 |
5.2.3 算例验证 |
5.3 参数分析 |
5.3.1 不同管道—隧道夹角下管道竖向位移 |
5.3.2 不同管-土弹性模量比对管道变形受力的影响 |
5.3.3 不同管道直径对管道变形受力的影响 |
5.3.4 管道剪切刚度对管道变形受力的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及读研期间成果 |
(2)桥桩施工对邻近地铁隧道变形及管片力学性能影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 桥桩施工对邻近地铁隧道的影响 |
1.2.2 桥桩邻近地铁隧道施工控制保护技术 |
1.2.3 存在问题及研究展望 |
1.3 本文主要研究内容及创新点 |
1.3.1 本文主要研究内容 |
1.3.2 本文主要创新点 |
1.3.3 技术路线 |
2 桥桩施工过程的力学分析 |
2.1 引言 |
2.2 工程概况 |
2.2.1 项目概况 |
2.2.2 工程地质与水文条件 |
2.2.3 地铁保护区概况 |
2.2.4 桥桩施工方案 |
2.2.5 地铁监测方案 |
2.3 钢套管压入过程的力学分析 |
2.4 钢套管压入过程的挤土机制分析 |
2.5 钢套管施工附加力计算 |
2.5.1 桩端压力 |
2.5.2 桩侧径向压力 |
2.5.3 桩侧垂向摩阻力 |
2.5.4 桩侧压力和摩阻力的区段修正 |
2.6 本章小结 |
3 桥桩施工引起地铁隧道纵向变形的理论计算研究 |
3.1 引言 |
3.2 桥桩施工引起的地铁隧道附加应力计算 |
3.2.1 计算模型建立 |
3.2.2 桥桩施工附加力引起的附加应力计算 |
3.3 地铁隧道纵向变形计算 |
3.4 工程案例验证 |
3.4.1 工程概况 |
3.4.2 结果验证 |
3.4.3 钢套管施工全过程的隧道纵向变形分析 |
3.5 影响因素分析 |
3.5.1 桥桩长度 |
3.5.2 桥桩直径 |
3.5.3 桩—隧相对净距 |
3.6 本章小结 |
4 桥桩施工作用下地铁隧道管片横向性能的模拟研究 |
4.1 引言 |
4.2 桥桩施工引起的隧道围压变化 |
4.2.1 初始围压 |
4.2.2 附加围压 |
4.2.3 隧道附加围压变化 |
4.3 有限元模型 |
4.3.1 模型概况 |
4.3.2 材料参数 |
4.3.3 接触边界 |
4.4 隧道管片横向变形与力学性能分析 |
4.4.1 横向变形 |
4.4.2 横向内力 |
4.4.3 旋转变形 |
4.5 影响因素分析 |
4.5.1 桥桩直径 |
4.5.2 桩—隧相对净距 |
4.6 考虑运营椭圆度的隧道管片横向变形与力学性能分析 |
4.6.1 考虑椭圆度的管片模型 |
4.6.2 考虑不同隧道运营椭圆度的影响 |
4.7 本章小结 |
5 桥桩施工对地铁隧道影响的三维数值模拟研究 |
5.1 引言 |
5.2 工程典型节点概况 |
5.3 有限元模型 |
5.3.1 工程典型节点一 |
5.3.2 工程典型节点二 |
5.3.3 工程典型节点三 |
5.4 有限元计算结果分析 |
5.4.1 工程典型节点一 |
5.4.2 工程典型节点二 |
5.4.3 工程典型节点三 |
5.4.4 对比分析 |
5.5 本章小结 |
6 邻近地铁隧道的桥桩施工风险评价及安全防控措施研究 |
6.1 桥桩施工风险评价 |
6.2 安全防控措施 |
7 结论与展望 |
7.1 本文主要结论 |
7.2 进一步研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(3)太原地铁盾构施工对邻近砖混结构安全性评估的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 盾构隧道施工引发的地表沉降研究现状 |
1.2.2 盾构隧道施工对邻近砖混结构损害研究现状 |
1.2.3 盾构隧道施工对砖混结构安全性评估及控制标准研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 太原地铁盾构隧道侧穿砖混结构工程概况 |
2.1 工程概况 |
2.2 岩土工程条件 |
2.2.1 地形与地质构造 |
2.2.2 地层岩性 |
2.2.3 水文地质条件 |
2.2.4 场区地质工程条件评价 |
2.3 盾构区间隧道结构特点 |
2.3.1 盾构隧道区间概况 |
2.3.2 隧道结构设计 |
2.4 地铁2号线周边环境风险源分析 |
2.4.1 风险源辨识 |
2.4.2 邻近砖混结构概况 |
2.5 施工监测方案布置 |
2.5.1 施工监测点布置 |
2.5.2 现场实测数据分析 |
第3章 地铁盾构施工邻近砖混结构安全性评估方法 |
3.1 评估程序、内容及目标 |
3.1.1 评估程序 |
3.1.2 评估内容 |
3.2 工程基本情况调查 |
3.2.1 地铁盾构区间隧道基本情况调查 |
3.2.2 砖混结构基本情况调查 |
3.3 砖混结构现状鉴定评估 |
3.3.1 砖混结构安全性鉴定方法 |
3.3.2 受地下隧道施工工程影响的建筑物安全性鉴定 |
3.4 既有砖混结构已有变形评价 |
3.5 砖混结构剩余变形能力的评价 |
3.6 盾构隧道施工邻近砖混结构基础变形预测 |
第4章 太原地区盾构施工对砖混结构影响的变形控制标准 |
4.1 砖混结构变形的影响因素 |
4.2 变形控制标准的确定 |
4.2.1 无邻近建筑物物时变形控制标准 |
4.2.2 邻近建筑物时变形控制标准 |
第5章 盾构侧穿工程安全性评估实例 |
5.1 砖混结构现状调查检测 |
5.2 既有砖混结构已有变形 |
5.3 剩余变形能力计算 |
5.4 数值模拟预测既有砖混结构变形及其附加内力 |
5.4.1 盾构施工对砖混结构的影响预测 |
5.4.2 数值模拟结果分析 |
5.5 对既有结构进行加固的模拟预测 |
5.5.1 注浆加固技术 |
5.5.2 加固结果分析与评估建议 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)深基坑开挖对共用地下连续墙地铁车站的影响研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 深基坑开挖对周围环境的影响研究现状 |
1.2.2 深基坑开挖对临近隧道的研究现状 |
1.2.3 深基坑开挖与地铁车站共墙的研究现状 |
1.3 本文主要研究内容及研究方法 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 主要研究方法与技术路线 |
第2章 基坑工程与邻近地铁隧道的相关变形理论 |
2.1 深基坑开挖引起土体变形机理 |
2.1.1 基坑坑底隆起变形 |
2.1.2 围护结构变形 |
2.1.3 地表沉降变形 |
2.2 地铁隧道变形的影响因素 |
2.3 基坑开挖对侧方既有地铁车站的影响机理 |
2.4 本章小结 |
第3章 工程概况 |
3.1 场地概况 |
3.1.1 周边环境概况 |
3.1.2 地层岩性条件 |
3.1.3 水文地质条件 |
3.2 基坑支护方式 |
3.2.1 支护方式 |
3.2.2 施工工序 |
3.3 本章小结 |
第4章 深基坑开挖对共墙地铁车站的数值模拟研究 |
4.1 Flac~(3D)软件介绍 |
4.2 模型介绍 |
4.2.1 模型基本假定 |
4.2.2 模型建立 |
4.2.3 本构模型 |
4.2.4 计算参数 |
4.2.5 边界条件 |
4.3 模拟结果分析 |
4.3.1 围护结构位移分析 |
4.3.2 地面沉降分析 |
4.3.3 共墙车站水平位移分析 |
4.3.4 共墙车站竖向位移分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 深基坑开挖引起共墙地铁车站实测对比分析 |
5.1 监测点布置及控制标准 |
5.1.1 监测点布置 |
5.1.2 控制标准 |
5.2 实测结果分析 |
5.2.1 坡顶位移分析 |
5.2.2 地面位移分析 |
5.2.3 车站水平位移分析 |
5.2.4 车站竖向位移分析 |
5.2.5 支撑应力分析 |
5.3 实测与模拟结果对比分析 |
5.3.1 围护结构水平位移对比分析 |
5.3.2 地面沉降对比分析 |
5.3.3 车站水平位移对比分析 |
5.3.4 车站竖向位移对比分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 地铁车站变形的影响因素分析及建议 |
6.1 基坑与地铁车站不同水平距离对侧方车站的影响分析 |
6.1.1 不同水平距离对既有车站的水平位移分析 |
6.1.2 不同水平距离对既有车站的竖向位移分析 |
6.2 基坑开挖深度对共墙地铁车站的影响分析 |
6.2.1 基坑开挖深度对共墙地铁车站的水平位移分析 |
6.2.2 基坑开挖深度对共墙地铁车站的竖向位移分析 |
6.3 围护结构厚度对共墙地铁车站的影响分析 |
6.3.1 围护结构厚度对共墙地铁车站的水平位移分析 |
6.3.2 围护结构厚度对共墙地铁车站的竖向位移分析 |
6.4 建议措施 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及在学习期间所取得的成果 |
致谢 |
(5)既有盾构隧道受近接上穿地下通道施工影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 工程概况 |
2.1 工程背景 |
2.2 场地位置及地形地貌 |
2.3 工程地质与水文地质 |
2.3.1 工程地质 |
2.3.2 水文地质 |
2.4 地震效应 |
2.5 隧道开挖方式 |
第三章 竖井及地下通道施工对既有隧道的影响研究 |
3.1 计算模型及参数 |
3.1.1 数值模拟基本假定 |
3.1.2 计算模型 |
3.1.3 计算参数 |
3.2 计算模拟方案 |
3.3 竖井和通道施工产生的位移影响结果分析 |
3.3.1 地层位移计算结果 |
3.3.2 既有隧道变形计算结果 |
3.4 竖井和通道施工产生的内力影响结果分析 |
3.4.1 轴力计算结果 |
3.4.2 剪力计算结果 |
3.4.3 弯矩计算结果 |
3.5 本章小结 |
第四章 既有隧道加固方案设计及分析 |
4.1 加固措施设计方案 |
4.1.1 既有隧道不均匀变形控制措施 |
4.1.2 既有隧道抗浮措施 |
4.2 采取加固措施后计算模型及参数 |
4.2.1 计算模型 |
4.2.2 计算参数 |
4.3 采取加固措施后计算模拟方案 |
4.4 采取加固措施后位移影响结果分析 |
4.4.1 地层位移计算结果 |
4.4.2 既有隧道变形计算结果 |
4.5 采取加固措施后内力影响结果分析 |
4.5.1 轴力计算结果 |
4.5.2 剪力计算结果 |
4.5.3 弯矩计算结果 |
4.6 采取加固措施前后对比分析 |
4.6.1 地层位移对比 |
4.6.2 既有隧道变形对比 |
4.6.3 既有隧道受力对比 |
4.7 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
作者简介 |
致谢 |
(6)穿越地裂缝暗挖地铁隧道诱发的邻近地下管线变形规律与控制技术(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 地裂缝对管线变形的影响研究 |
1.3.2 地铁隧道施工引起管线变形的研究 |
1.3.3 地铁隧道穿越地裂缝引起管线变形的研究 |
1.3.4 国内外研究现状评价 |
1.4 研究内容和技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 西安地区管线调查及受力破坏分析 |
2.1 西安地铁沿线管线分类调查 |
2.1.1 管线用途分类 |
2.1.2 管线的连接方式 |
2.1.3 管线的埋设方式 |
2.1.4 相对刚度 |
2.2 管线破坏形式 |
2.3 管线的失效原理 |
2.3.1 地下管线的受力分析 |
2.3.2 管线失效模式 |
2.4 管线的变形控制措施及标准 |
2.4.1 管线的变形控制措施 |
2.4.2 管线沉降控制标准 |
2.5 管线的保护措施 |
2.6 本章小结 |
3 地铁穿越地裂缝对地下管线变形影响的理论分析 |
3.1 西安地裂缝工程特性及危害 |
3.1.1 地裂缝分布特征 |
3.1.2 地裂缝构造特征 |
3.1.3 地裂缝活动特征 |
3.1.4 地裂缝的危害 |
3.2 地裂缝周围土体及管线的受力变形特征 |
3.2.1 地裂缝周围土体受力特征 |
3.2.2 地裂缝的特征以及对管线的影响 |
3.3 管线变形理论公式推导 |
3.3.1 弹性地基梁理论 |
3.3.2 地裂缝结构面的剪切滑移理论 |
3.3.3 管线变形公式推导 |
3.4 地铁隧道穿越地裂缝管线变形防治技术 |
3.4.1 结构措施 |
3.4.2 防水措施 |
3.4.3 地基与基础处理措施 |
3.5 本章小结 |
4 地铁隧道穿越地裂缝诱发地下管线变形数值模拟 |
4.1 工程概况 |
4.1.1 工程简介 |
4.1.2 工程地质和水文条件 |
4.1.3 工程环境 |
4.1.4 暗挖施工及设计参数 |
4.2 穿越地裂缝地铁暗挖施工Flac3D建模 |
4.2.1 有限差分计算原理 |
4.2.2 Flac3D软件的优缺点 |
4.2.3 Flac3D模型建立 |
4.3 地裂缝长期发育对管线变形的影响 |
4.3.1 数值模拟中地裂缝处理措施 |
4.3.2 地裂缝发育模拟结果 |
4.3.3 地裂缝长期发育对管线变形影响分析 |
4.4 地铁隧道暗挖施工对地下管线的变形影响 |
4.4.1 隧道开挖对管线变形的模拟 |
4.4.2 隧道开挖对管线变形的结果分析 |
4.5 地裂缝作用下地铁隧道暗挖施工对地下管线的变形影响 |
4.5.1 地裂缝作用下地铁隧道的开挖模拟 |
4.5.2 地裂缝作用下管线变形结果分析 |
4.6 穿越地裂缝地铁隧道预测管线变形理论计算与数值模拟结果对比分析 |
4.7 本章小结 |
5 结论及展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(7)佛山二号线魁奇路站基坑非对称开挖对既有车站的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 深基坑开挖时对其临近的地铁结构影响的理论分析 |
1.2.2 基坑开挖对临近建构筑的影响研究 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 工程开挖触发基坑变形机理分析 |
2.0 概述 |
2.1 影响基坑及临近车站变形因素 |
2.1.1 设计因素 |
2.1.2 施工因素 |
2.1.3 工程自然条件因素 |
2.2 开挖引起基坑变形的机理分析 |
2.2.1 基坑隆起变形 |
2.2.2 围护结构变形 |
2.2.3 周围地表沉降以及临近建筑物变形 |
2.3 本章小结 |
3 工程概况及数值模型建立 |
3.1 工程概况 |
3.2 建模前处理 |
3.2.1 基本假设 |
3.2.2 荷载边界及条件 |
3.2.3 模拟参数的选用 |
3.3 基坑分析的必要性 |
3.4 建立模型 |
3.5 施工阶段模拟 |
3.5.1 施工工序简述 |
3.5.2 施工阶段模拟过程 |
3.6 本章小结 |
4 非对称开挖工况下的数值模拟结果分析 |
4.1 初始地应力场 |
4.2 地表竖向变形分析 |
4.2.1 先开挖东侧基坑后开挖西侧基坑 |
4.2.2 先开挖西侧基坑后开挖东侧基坑 |
4.3 围护结构变形及受力分析 |
4.3.1 围护桩(墙)变形分析 |
4.3.2 内支撑轴力分析 |
4.4 既有车站变形分析 |
4.4.1 先开挖东侧基坑后开挖西侧基坑 |
4.4.2 先开挖西侧基坑后开挖东侧基坑 |
4.5 本章小结 |
5 对称开挖工况下的数值模拟结果分析 |
5.1 地表竖向变形分析 |
5.2 围护结构变形及受力分析 |
5.2.1 围护桩(墙)变形分析 |
5.2.2 内支撑轴力分析 |
5.3 既有车站变形分析 |
5.4 不同基坑开挖工况下既有车站变形对比分析 |
5.4.1 车站竖向变形分析 |
5.4.2 车站水平变形分析 |
5.5 本章小结 |
6 现场监测数据分析 |
6.1 工程实施情况 |
6.2 施工监测的目的及意义 |
6.3 监测项目及测点布设 |
6.4 地表沉降监测数据分析 |
6.5 基坑侧壁变形分析 |
6.6 既有车站结构变形分析 |
6.7 本章小结 |
7 结论及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(8)基于脆弱性的穿越工程中既有地铁线风险评估与控制(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 风险的概念及其评估方法 |
1.2.2 隧道及地下工程风险评估 |
1.2.3 穿越工程的风险评估 |
1.2.4 脆弱性与风险 |
1.2.5 存在的问题 |
1.3 研究内容与方法 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究思路和方法 |
2 穿越工程中既有地铁线的事故特征及风险因素 |
2.1 隧道开挖引起地层的变形特性 |
2.1.1 横向变形规律 |
2.1.2 纵向变形规律 |
2.2 穿越施工引起既有地铁结构的变形特征 |
2.2.1 穿越施工引起既有结构变形的机理 |
2.2.2 下穿施工引起既有结构的变形 |
2.2.3 上穿施工引起既有结构的变形 |
2.3 北京地区穿越工程案例的统计分析 |
2.3.1 北京地区地层特性分析 |
2.3.2 案例数据的采集 |
2.3.3 案例特征的统计分析 |
2.3.4 既有地铁结构变形特征分析 |
2.3.5 既有地铁结构病害特征分析 |
2.4 穿越施工中既有地铁线的风险因素 |
2.4.1 新建工程的开挖面积和施工工法 |
2.4.2 新建工程与既有地铁线的位置关系 |
2.4.3 工程地质条件 |
2.4.4 既有地铁线的条件 |
2.4.5 管理措施 |
2.5 本章小结 |
3 既有地铁线的脆弱性及评价指标体系 |
3.1 既有地铁线的脆弱性 |
3.1.1 穿越工程系统的构成和特点 |
3.1.2 既有地铁线脆弱性的定义 |
3.1.3 脆弱性特征要素及递次演化规律 |
3.2 脆弱性评估流程 |
3.3 既有地铁线脆弱性影响因素 |
3.3.1 既有地铁线子系统因素 |
3.3.2 地质环境子系统因素 |
3.3.3 新建工程子系统因素 |
3.4 既有地铁线脆弱性评价指标体系 |
3.4.1 指标体系构建原则 |
3.4.2 评价指标体系构建 |
3.5 本章小结 |
4 基于脆弱性的既有地铁线风险评估模型 |
4.1 突变理论基础 |
4.1.1 突变理论的数学模型 |
4.1.2 突变势函数的基本类型 |
4.1.3 突变级数法 |
4.2 突变理论应用于穿越工程系统的可行性分析 |
4.3 脆弱性评价模型研究 |
4.3.1 评价变量的选取 |
4.3.2 评价模型的建立 |
4.4 基于脆弱性的风险评估 |
4.4.1 基于脆弱性的风险评估的概念 |
4.4.2 后果严重性评价 |
4.4.3 基于脆弱性的风险评估方法 |
4.5 本章小结 |
5 既有地铁线风险动态控制体系 |
5.1 三维立体风险控制模型 |
5.1.1 传统风险控制模式 |
5.1.2 三维立体风险控制基本原理 |
5.2 设计阶段的风险评估与控制 |
5.2.1 穿越工程设计要点 |
5.2.2 基于案例的穿越工程方案设计 |
5.2.3 设计方案的风险评估 |
5.2.4 既有地铁线动态控制指标的确定 |
5.3 实施阶段的风险动态控制 |
5.4 多方参与风险动态管控的实现 |
5.4.1 信息技术手段的利用 |
5.4.2 基本模块的设计 |
5.5 既有地铁线的分级风险管控 |
5.5.1 分级管控的必要性和可行性 |
5.5.2 分级管控体系 |
5.6 本章小结 |
6 工程应用研究 |
6.1 单一工程案例应用 |
6.1.1 案例简介 |
6.1.2 基于CBR的工程方案设计 |
6.1.3 基于脆弱性的风险评价与方案优化 |
6.1.4 工程实施过程控制与效果 |
6.2 项目群分级管理应用 |
6.2.1 案例的选取 |
6.2.2 风险等级的确定 |
6.2.3 分级管理的控制措施 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 不足与展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(9)新建隧道下穿既有隧道力学响应分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道开挖引起地层变形规律 |
1.2.2 新建隧道与既有隧道相互作用关系 |
1.3 北京地区下穿工程特点 |
1.3.1 北京地区下穿既有隧道工程案例统计分析 |
1.3.2 既有隧道变形规律分析 |
1.4 研究中存在的问题 |
1.5 主要研究内容和研究方法 |
1.6 研究思想及技术路线 |
2 新建隧道下穿既有隧道离心模型试验 |
2.1 土工离心试验基本原理 |
2.1.1 相似概念及原理 |
2.1.2 固有误差分析 |
2.2 离心试验装置及方案设计 |
2.2.1 试验装置 |
2.2.2 试验材料的选取 |
2.2.3 测点布置 |
2.2.4 试验过程 |
2.3 既有隧道位移及内力分析 |
2.3.1 砂土地层 |
2.3.2 粘土地层 |
2.4 既有隧道管节变形分析 |
2.4.1 既有暗挖隧道 |
2.4.2 既有盾构隧道 |
2.5 本章小结 |
3 考虑夹层土扰动的既有隧道力学响应分析 |
3.1 引言 |
3.2 密贴下穿工程力学响应分析 |
3.2.1 计算模型 |
3.2.2 数值模拟验证 |
3.2.3 参数分析 |
3.3 近距离下穿工程力学响应分析 |
3.3.1 计算模型 |
3.3.2 数值模型验证 |
3.3.3 参数分析 |
3.3.4 工程案例对比分析 |
3.4 本章小结 |
4 考虑纵向螺栓接头的既有隧道力学响应分析 |
4.1 引言 |
4.2 纵向螺栓接头力学模型 |
4.2.1 δ函数的定义 |
4.2.2 纵向螺栓接头处的虚拟力e(x) |
4.3 弹性地基梁计算模型TBPFM |
4.3.1 土-结相互作用 |
4.3.2 TBPFM模型求解 |
4.4 计算参数 |
4.4.1 卸载压力 |
4.4.2 弹性地基模型的物理参数 |
4.4.3 既有盾构隧道的物理参数 |
4.5 离心试验验证 |
4.6 参数分析 |
4.6.1 刚度折减系数 |
4.6.2 地基系数 |
4.6.3 等效剪切刚度 |
4.7 本章小结 |
5 考虑施工过程的既有隧道变形时空特性分析 |
5.1 引言 |
5.2 施工过程诱发地层三维变形弹性解 |
5.2.1 三维弹性解的基本公式 |
5.2.2 基于时空特性四种受力方式的弹性解答 |
5.3 时空特性下三维变形、应力分析 |
5.3.1 受力方式a |
5.3.2 受力方式b |
5.3.3 受力方式c |
5.3.4 受力方式d |
5.4 考虑注浆加固/抬升-既有隧道变形时空特性曲线 |
5.4.1 既有隧道纵向变形曲线 |
5.4.2 注浆加固特征曲线 |
5.4.3 注浆加固-既有隧道变形时空特性曲线 |
5.4.4 注浆抬升特征曲线 |
5.4.5 注浆抬升-既有隧道变形时空特性曲线 |
5.4.6 注浆加固-注浆抬升-既有隧道变形时空特征曲线 |
5.5 本章小结 |
6.新建隧道下穿既有隧道工程案例分析 |
6.1 圆形(盾构)断面新建隧道下穿工程实例 |
6.1.1 工程概况 |
6.1.2 注浆加固措施及监测布点 |
6.1.3 新建盾构隧道下穿地铁区间变形规律分析 |
6.2 马蹄形断面新建隧道下穿工程实例 |
6.2.1 工程概况 |
6.2.2 新建隧道下穿施工措施 |
6.2.3 新建马蹄形断面下穿既有地铁变形规律分析 |
6.3 平顶直墙断面新建隧道下穿工程实例 |
6.3.1 工程概况 |
6.3.2 新建平顶直墙断面下穿既有车站变形规律分析 |
6.3.3 既有车站管节变形规律分析 |
6.4 理论与实测对比分析 |
6.4.1 管节变形缝不连续变形 |
6.4.2 注浆加固抬升隆起变形 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(10)城市隧道施工影响下含空洞地层的变形与破坏研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 简单地层中隧道开挖引起的地层变形和破坏 |
1.2.2 复杂地层中隧道开挖引起的地层变形和破坏 |
1.2.3 含空洞地层中隧道开挖引起的地层变形和破坏 |
1.3 研究现状分析 |
1.4 论文主要研究内容 |
1.5 论文研究方法及技术路线 |
2 城市隧道施工影响下含空洞地层变形与破坏的模型试验研究 |
2.1 城市隧道施工影响下含空洞地层变形和破坏 |
2.1.1 城市隧道施工影响下含空洞地层变形的三维模型试验 |
2.1.2 城市隧道施工影响下含空洞地层破坏的平面应变模型试验 |
2.2 含空洞地层中隧道开挖面前方地层的变形和破坏模型试验 |
2.2.1 模型试验方案及试验过程 |
2.2.2 模型试验结果分析 |
2.3 本章小结 |
3 城市隧道施工影响下含空洞地层变形与破坏的数值模拟研究 |
3.1 含空洞地层中隧道开挖过程的三维数值模拟 |
3.1.1 数值模拟模型建立与计算方案 |
3.1.2 数值模拟结果分析 |
3.2 含空洞地层中隧道开挖面前方地层的变形和破坏数值模拟 |
3.2.1 数值模拟模型建立与计算方案 |
3.2.2 数值模拟结果分析 |
3.3 本章小结 |
4 城市含空洞地层中隧道施工引起的地表沉降预测研究 |
4.1 隧道施工影响下含空洞地层的变形特征 |
4.2 Peck公式修正方法 |
4.3 基于最小二乘法的曲线拟合分析 |
4.4 修正公式的应用与验证 |
4.5 本章小结 |
5 城市含空洞地层中浅埋隧道施工安全风险分析与控制措施 |
5.1 城市含空洞地层中浅埋隧道施工安全风险分析 |
5.1.1 城市含空洞地层中浅埋隧道施工安全风险分析模型建立 |
5.1.2 城市含空洞地层中浅埋隧道施工安全风险分析模型验证 |
5.1.3 城市含空洞地层中浅埋隧道施工安全风险因素分析 |
5.1.4 城市含空洞地层中浅埋隧道施工安全风险预测与诊断 |
5.2 城市含空洞地层中浅埋隧道施工安全风险控制 |
5.2.1 基于贝叶斯网络的含空洞地层安全风险分区 |
5.2.2 城市含空洞地层中浅埋隧道施工安全风险防控措施 |
5.2.3 城市含空洞地层中浅埋隧道施工安全风险控制体系建立 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
四、地铁区间隧道施工对近邻管线影响的三维数值模拟(论文参考文献)
- [1]盾构隧道斜下穿开挖对既有管道影响的理论研究[D]. 管凌霄. 华东交通大学, 2021(01)
- [2]桥桩施工对邻近地铁隧道变形及管片力学性能影响研究[D]. 张霄. 安徽理工大学, 2021
- [3]太原地铁盾构施工对邻近砖混结构安全性评估的研究[D]. 曹学平. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]深基坑开挖对共用地下连续墙地铁车站的影响研究[D]. 苗强. 吉林大学, 2021(01)
- [5]既有盾构隧道受近接上穿地下通道施工影响研究[D]. 王婷. 河北地质大学, 2020(05)
- [6]穿越地裂缝暗挖地铁隧道诱发的邻近地下管线变形规律与控制技术[D]. 刘东东. 西安科技大学, 2020(01)
- [7]佛山二号线魁奇路站基坑非对称开挖对既有车站的影响研究[D]. 李俊. 西安理工大学, 2020(01)
- [8]基于脆弱性的穿越工程中既有地铁线风险评估与控制[D]. 白海卫. 北京交通大学, 2020(06)
- [9]新建隧道下穿既有隧道力学响应分析[D]. 刘翔. 北京交通大学, 2020(06)
- [10]城市隧道施工影响下含空洞地层的变形与破坏研究[D]. 蔡义. 北京交通大学, 2020(03)