【博士】盾構隧道近距離共同作用機理及施工技術研究【2007】

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內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：結構工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：同濟大學土木工程學院　　學位年度： 2007年　　盾構近距離施工對已建隧道影響的預測及控制問題，與常規(guī)盾構施工比較更為復雜、施工難度更大。本文結合上海軌道交通4號線浦電路站至張揚路站區(qū)間隧道穿越軌道交通2號線工程，軌道交通9號線九亭站至七寶站區(qū)間西出入場線穿越正線隧道工程，采用解析分析、彈性及彈塑性數(shù)值模擬、現(xiàn)場實測相結合的方法對盾構近距離施工共同作用的機理、時間及空間效應進行了討論，分析計算了盾構近距離施工引起的地層與隧道位移變化規(guī)律，經(jīng)計算比較確定了己建隧道位移的主要影響參數(shù)及各參數(shù)敏感性?！　≡诖搜芯炕A上，結合兩個盾構近距離穿越工程實踐，提出了控制減少盾構近距離施工擾動的技術措施，如：區(qū)域分控掘進法，優(yōu)化控制交疊區(qū)施工敏感參數(shù)，電子水平尺監(jiān)測信息反饋施工，超前對已有隧道剛度加強及地層加固等，從而確保盾構近距離順利掘進及既有隧道的正常使用。研究成果對同類盾構隧道工程及深層密集地下空間開發(fā)利用具有重要參考價值及實際意義?！　”疚闹饕芯砍晒ǎ骸　?．剖析了“盾一土一隧”三者在近距離施工過程中相互影響與共同作用的模式，提出了以上、下方位關系，盾構與隧道間距、夾角為主要參數(shù)的空間效應概念，對盾構施工臨近度的劃分進行了修正，提出了以盾構施工各階段為基礎的時間效應的概念；　　2．列舉了盾構近距離施工過程中的主要影響參數(shù)，建立了考慮已建隧道影響的盾構工作面設定壓力計算公式，修正完善了盾構側(cè)壁摩阻力計算公式，探討了盾構糾偏及曲線掘進引起的土體損失計算方法?！　?．將Mindlin解與Bobet方法共同用于盾構施工擾動位移場分析，討論了空間參數(shù)對盾構近距離施工的影響?！　?．對比計算了側(cè)壁摩阻力、正面壓力、糾偏荷載對已建隧道的影響形式及量值，分析了盾構掘進時側(cè)壁摩阻力引起的塑性圈范圍，對主要工況下盾構施工引起的上覆隧道變形進行了計算?！　?．結合現(xiàn)場試驗段推進及實際穿、跨越施工，對主要施工參數(shù)的敏感性進行了分析，得出盾構頭部影響、側(cè)壁影響及盾尾后續(xù)影響對已建隧道變形的影響比例?！　?．總結出了區(qū)域分控掘進法，電子水平尺監(jiān)測信息返饋施工，超前已有隧道剛度加強及地層加固等控制盾構施工對已建隧道的擾動技術對策。只要根據(jù)工程實際，對上述技術對策優(yōu)化比選精心施工，可以實現(xiàn)盾構近距離經(jīng)濟安全快速施工的目標?！　?

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