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基于精细化数值模型的盾构施工空间响应模拟分析

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.2.1国外研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2.2国内研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.3研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.4本文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

盾构施工空间响应机理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.1盾构掘进过程概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.2盾构施工对周围环境的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.2.1地层变形机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.2.2地表沉降机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.2.3地下管线影响机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.3空间响应影响因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.3.1工程地质条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.3.2盾构掘进参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.3.3环境水文地质条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

精细化数值模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.1数值模型选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.2模型几何尺寸与网格划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.3材料参数选取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.3.1岩土体参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.3.2盾构机参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.4边界条件与初始条件设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.4.1边界条件设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.4.2初始地应力场设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

盾构掘进过程模拟分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

4.1模拟方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.2初始阶段模拟结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

4.3正常掘进阶段模拟结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

4.3.1地层变形分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.3.2地表沉降分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

4.3.3地下管线变形分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

4.4异常工况模拟分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.4.1穿越软弱地层．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

4.4.2穿越断层破碎带．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

结果验证与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

5.1模拟结果与实