發(fā)布時間：2020-12-16 06:37

　　為了提高我國巖質(zhì)地層地鐵隧道建設(shè)的機械化水平和建設(shè)速度,部分城市開始探索采用TBM進行施工。雙護盾TBM具有地質(zhì)適應(yīng)性強,施工速度快等優(yōu)點,逐步在青島、深圳地鐵建設(shè)中推廣應(yīng)用。雙護盾TBM隧道管片與圍巖之間存在10-20cm的間隙,采用碎石（豆礫石）回填并注漿,形成圍巖-回填層-管片相互作用體系,回填層作為圍巖與管片之間的連接層對管片受力及圍巖變形具有重要影響。然而,目前國內(nèi)外關(guān)于回填層的研究成果較少,對回填層的作用缺乏明確的認(rèn)識,這就造成了管片結(jié)構(gòu)設(shè)計、縱向變形研究、地表沉降預(yù)測等均忽略了回填層的存在,與工程實際存在差別。對此,研究以青島地鐵雙護盾TBM隧道為依托,針對地鐵隧道特點及回填層的影響,采用了理論分析、文獻調(diào)研、數(shù)值模擬、室內(nèi)試驗、現(xiàn)場試驗等多種方法,對雙護盾TBM隧道施工階段進行了劃分,分析了圍巖-回填層-管片的空間分布。在此基礎(chǔ)上開展了雙護盾TBM隧道管片受力規(guī)律及結(jié)構(gòu)設(shè)計方法,雙護盾TBM隧道管片縱向變形控制方法,雙護盾TBM隧道地表沉降規(guī)律及預(yù)測方法研究。研究取得了以下成果:（1）基于支護狀態(tài)將雙護盾TBM隧道施工劃分為四個階段,明確了圍巖-回填層-管片的空間關(guān)系。... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：169 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及選題意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 雙護盾TBM隧道回填層及其影響研究現(xiàn)狀
        1.2.2 雙護盾TBM隧道管片受力計算方法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 雙護盾TBM隧道管片縱向變形研究現(xiàn)狀
        1.2.4 雙護盾TBM隧道地表沉降影響研究現(xiàn)狀
        1.2.5 目前研究的不足
    1.3 本文的研究內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究方法及技術(shù)路線
第2章 雙護盾TBM隧道力學(xué)響應(yīng)特征
    2.1 引言
    2.2 依托工程概況
        2.2.1 地質(zhì)及線路特征
        2.2.2 雙護盾TBM機型
        2.2.3 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.3 基于支護形態(tài)的雙護盾TBM隧道施工階段劃分
    2.4 圍巖-回填層-管片空間分布模式
        2.4.1 洞周變形模式
        2.4.2 圍巖-回填層-管片空間分布模式
    2.5 雙護盾TBM隧道受力特征
        2.5.1 現(xiàn)場試驗設(shè)計
        2.5.2 土壓力變化規(guī)律
        2.5.3 隧道受力變化規(guī)律
    2.6 雙護盾TBM隧道縱向變形規(guī)律
        2.6.1 雙護盾TBM隧道縱向變形模式
        2.6.2 雙護盾TBM隧道直行段變形規(guī)律
        2.6.3 雙護盾TBM隧道轉(zhuǎn)彎段變形規(guī)律
    2.7 雙護盾TBM隧道地表沉降規(guī)律
        2.7.1 直行段地表沉降規(guī)律
        2.7.2 轉(zhuǎn)彎段地表沉降規(guī)律
    2.8 雙護盾TBM隧道設(shè)計原則
    2.9 小結(jié)
第3章 城市地鐵雙護盾TBM隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計方法
    3.1 引言
    3.2 回填層對管片受力影響機理模型試驗研究
        3.2.1 相似模型試驗設(shè)計
        3.2.2 試驗結(jié)果分析
        3.2.3 回填層在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的定位
    3.3 圍巖-回填層耦合抗力系數(shù)計算方法
        3.3.1 回填層-圍巖耦合抗力系數(shù)推導(dǎo)
        3.3.2 耦合抗力參數(shù)敏感性分析
    3.4 雙護盾TBM隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計模型
        3.4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計模型
        3.4.2 環(huán)向接頭剛度確定方法
        3.4.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計模型工程驗證
    3.5 管片結(jié)構(gòu)設(shè)計方法及應(yīng)用
        3.5.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計流程
        3.5.2 配筋設(shè)計方法
        3.5.3 螺栓設(shè)計方法
        3.5.4 工程應(yīng)用
    3.6 小結(jié)
第4章 城市地鐵雙護盾TBM隧道結(jié)構(gòu)縱向變形控制方法
    4.1 引言
    4.2 碎石力學(xué)性質(zhì)研究
        4.2.1 碎石三軸剪切試驗
        4.2.2 碎石參數(shù)標(biāo)定及仿真
    4.3 碎石-圍巖耦合基床變形機理及變形曲線計算方法
        4.3.1 碎石-圍巖耦合基床變形機理
        4.3.2 碎石-圍巖耦合基床變形曲線計算方法
    4.4 施工階段雙護盾TBM隧道縱向變形計算模型
        4.4.1 直行段雙護盾TBM隧道縱向變形計算模型
        4.4.2 轉(zhuǎn)彎段雙護盾TBM隧道水平偏移計算模型
    4.5 雙護盾TBM隧道管片縱向變形控制方法
        4.5.1 直行段雙護盾TBM隧道縱向變形控制方法
        4.5.2 轉(zhuǎn)彎段雙護盾TBM隧道水平偏移控制方法
    4.6 小結(jié)
第5章 城市地鐵雙護盾TBM隧道地表沉降預(yù)測方法
    5.1 引言
    5.2 雙護盾TBM隧道回填層對地表沉降影響規(guī)律
        5.2.1 直行段回填層對地表沉降影響
        5.2.2 轉(zhuǎn)彎段回填層對地表沉降影響數(shù)值分析
    5.3 雙護盾TBM隧道回填層對地表沉降影響機理
        5.3.1 離散元-有限差分耦合計算模型及工況
        5.3.2 回填層對地表沉降影響機理
    5.4 基于Peck公式的雙護盾TBM隧道地表沉降預(yù)測方法
        5.4.1 雙護盾TBM隧道地表沉降Peck公式計算方法
        5.4.2 Peck公式計算方法現(xiàn)場驗證
    5.5 基于鏡像法的雙護盾TBM隧道地表沉降預(yù)測方法
        5.5.1 淺埋隧道鏡像法理論及地層沉降計算方法
        5.5.2 基于鏡像法的雙護盾TBM隧道地表沉降計算方法
    5.6 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果



本文編號：2919707