盾构隧道空洞影响研究：变形及破损机理分析.docxVIP

盾构隧道空洞影响研究：变形及破损机理分析

目录

研究概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.1城市地下空间开发现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.2盾构隧道工程应用概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.3空洞问题对隧道结构的影响分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2.1盾构隧道空洞成因研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.2.2空洞对隧道结构变形影响研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.2.3空洞引发隧道结构破坏机理研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.3研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.3.1主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

1.3.2研究技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

1.3.3数据采集与分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

盾构隧道空洞形成机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.1空洞形成原因分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.1.1地质条件复杂性影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.1.2地层渗透与冲刷作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.1.3施工工艺不确定性因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.2空洞形态与分布特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.2.1空洞常见形态分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.2.2空洞空间分布规律研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

2.2.3影响空洞形态与分布的因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

空洞对盾构隧道变形的影响分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.1变形监测方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.1.1监测点布设原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.1.2监测项目与频率确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.1.3监测数据处理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.2空洞引起隧道变形规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.2.1横向变形特征分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.2.2纵向变形规律研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

3.2.3变形与空洞参数关系探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

3.3数值模拟分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

3.3.1数值模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

3.3.2空洞对隧道变形影响模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

3.3.3模拟结果与实测结果对比验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

空洞引发的盾构隧道破损机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

4.1破损模式与特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71

4.1.1空洞引发的结构裂缝分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

4.1.2破损扩展规律研究．．．．．．．．