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多参数条件下大直径盾构隧道地表沉降计算方法研究

目录

一、内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.1城市地下空间开发需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.1.2大直径盾构施工对环境的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.1.3地表沉降预测的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.2.1国外研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.2.2国内研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.2.3现有研究的不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

1.3.1主要研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

1.3.2核心研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

1.4.1采用的研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

1.4.2技术实施路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

二、大直径盾构隧道施工引起地表沉降机理分析．．．．．．．．．．．．．．．37

2.1土体受力特性与变形规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

2.1.1土体本构关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

2.1.2应力路径对变形的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

2.2盾构隧道施工过程及其地层扰动．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

2.2.1挖掘过程对土体的扰动．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

2.2.2注浆与衬砌作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

2.3地表沉降的主要影响因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

2.3.1工程地质条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

2.3.2盾构施工参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

2.3.3环境水文地质因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

三、多参数条件下地表沉降计算模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

3.1常用沉降计算模型综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

3.1.1经验公式法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

3.1.2有限元法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

3.1.3有限差分法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

3.2基于改进有限元法的计算模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73

3.2.1模型基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76

3.2.2控制方程及边界条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78

3.2.3模型参数选取与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81

3.3考虑多参数耦合的模型修正．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84

3.3.1施工参数的敏感性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．88

3.3.2地质参数的不确定性处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．90

3.3.3模型参数的优化方法．．．．．．．．